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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-98761
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2019/9876/


Komposit-Materialien als thermochemische Energiespeicher : Synthese und Charakterisierung von Salzhydraten in hierarchisch strukturierten nanoporösen Wirtstrukturen

Composite materials as thermochemical energy storage : synthesis and characterization of salt hydrates in hierarchically structured nanoporous host structures

Rogaczewski, Mateusz

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SWD-Schlagwörter: Chemie , Wärme , Energie , Salzhydrate
Freie Schlagwörter (Deutsch): Poröse Materialien , Materialchemie , Energiespeicher
Basisklassifikation: 35.40
Institut: Chemie
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Fröba, Michael (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 24.05.2019
Erstellungsjahr: 2019
Publikationsdatum: 09.08.2019
Kurzfassung auf Deutsch: Das gesetzte Ziel dieser Arbeit bestand in der Synthese und Charakterisierung neuartiger Kompositmaterialien zur thermochemischen Wärmespeicherung. Aufgrund ihrer hohen theoretischen Energiespeicherdichten bei der Hydratation wurden die Salzehydrate als potentielle Materialien ausgewählt. Durch Agglomeration sowie die Ausbildung einer Passivierungsschicht während des Hydratationsprozesses von reinen Salzen wird die Kinetik dieser Hydratationen derart stark gehindert, dass die Reaktion lediglich eine submaximale Ladungsdichte hervorbringt. Aufgrund dessen wurden für dieses Vorhaben poröse Wirtstrukturen für die postsynthetische Imprägnierung mit Salzlösungen synthetisiert und charakterisiert. Durch die Einlagerung von Salzen in Makroporen ist es möglich, die Agglomeration während des Hydratationsprozesses zu verringern oder sogar vollständig zu verhindern.
Im Rahmen dieser Arbeit konnte das Ziel der Synthese und Charakterisierung neuartiger Kompositmaterialien für die thermochemische Wärmespeicherung erfolgreich umgesetzt werden. Die hohen ermittelten Energiespeicherdichten zeigen das enorme Potential solcher Materialien.
Kurzfassung auf Englisch: The aim of this present work has been the synthesis and characterization of novel composite materials for thermochemical heat storage. Due to their high theoretical energy storage densities during the process of hydration, magnesium sulfate and strontium chloride have been chosen as potential materials to serve this purpose. The use of bulk salts impedes the hydration process due to agglomeration and the formation of a passivation layer, which strongly impedes the hydration kinetic. Therefore it is impossible to generate the maximum theoretical energy storage densities. On this account porous host materials have been synthesized and characterized with the intention of post synthetic impregnation with salt solutions. Due to their specific properties in respect of hydration, the storage of salts in macropores is able to lower or even prevent potential agglomerations.
Within the scope of this present work the aim to synthesize and characterize novel composite materials for thermochemical heat storage has been successfully achieved. The high identified energy storage densities show their enormous potential.

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