熱化学蓄熱技術は蓄熱密度が高く、季節蓄熱や長距離輸送が可能であるという利点があります。CaCO₃/CaO反応系は最も有望な熱化学蓄熱材料の一つであり、蓄熱サイクルの回数が増えるにつれて粒子の凝集や焼結現象が発生し、材料の活性が徐々に失われます。これに対して、テンプレート法を用いてそれぞれAl_2O₃およびCeO₂をドープした複合CaO材料を合成し、X線回折（XRD）、走査電子顕微鏡（SEM）、同時熱分析（STA）などの評価手段を通じて、材料の微細構造と化学ドープが複合CaO材料の循環安定性に与える影響を研究し、化学ドープが複合CaO材料の発熱反応温度範囲に及ぼす影響を分析しました。結果は、テンプレート法で作製したCaOは中空繊維状の微細構造を持ち、CaCO₃を直接分解して得られたCaOよりも循環安定性が優れていることを示しました。CaOとAl_2O₃のドープモル比が100.0:2.5（Ca:Al基準）のとき、複合材料の循環安定性が最良であり、30回の蓄放熱サイクル後の有効変換率は約7.1％減少（0.70から0.65）し、発熱エネルギー密度は2,057 kJ/kgでした。CaOとCeO₂のドープモル比がCa:Ce基準で100.0:10.0のとき、複合材料の循環安定性はCaOより優れていました。Al_2O₃のドープはCaCO₃/CaO反応系の発熱反応開始温度を低下させ、一方CeO₂は発熱反応開始温度を上昇させました。

熱化学蓄熱;テンプレート法;材料改質;循環安定性;発熱反応温度範囲