CN106978627B - 硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途，该材料化学式为Li6Zn3(BO3)4，常温下为α‑Li6Zn3(BO3)4，属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数为a=4.9516(13)Å，b=9.480(2)Å，c=11.950(3)Å，V=501.8(2)Å3，α=105.358(13)o，β=101.862(14)o和γ=104.252(14)o，Z=2；在290‑360℃时材料发生相变，转换为β‑Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为10‑12 KJ/mol(22‑26J/g)，相变过程可逆，β‑Li6Zn3(BO3)4的晶胞参数为a=12.1203Å，b=4.9793Å，c=20.6245Å，α=γ=90.0000o，β=91.3507o；在温度650℃‑770℃时材料再次发生相变，转变为γ‑Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为23‑27 KJ/mol(49‑58J/g)，相变过程可逆。重复性好，为固‑固相变，稳定性好，不腐蚀，不易燃易爆，绿色安全。

Description

硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种相变材料，属于功能材料领域，特别涉及到硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途。
背景技术
随着社会经济的发展，人类对能源的需求日益增加。在能量转换和利用的过程中，常常存在供求在时间上和空间上不匹配的矛盾，如电力负荷的峰谷差，太阳能、风能和海洋能的间隙性等。在寻找绿色可再生能源的同时，如何将能源进行很好的存储也显得尤为重要。储能技术是提高能源利用率的有效手段。其中，热能存储在储能技术领域中占有极其重要的地位，在工业和民用中用途广泛。
热能存储方法通常有3种：显热储热、化学反应储热和潜热储热(相变储热)。相变储热材料储热容量大、密度高，单位质量、单位体积的储热量要远远超过显热储热材料；较之于化学反应储热，相变储热具有设备简单、体积小、设计灵活、使用方便等优点。
相变储热的原理是利用相变材料在物态变化(固-液，固-固或气-液)时，吸收或放出大量潜热而达到储能或放能的目的。相变储热材料按相变方式一般分为4类：(1)固-气相变材料；(2)液-气相变材料；(3)固-固相变材料；(4)固-液相变材料。由于固-气和液-气相变材料相变时体积变化太大，使用时需要很多复杂装置，在实际应用中很少采用。固-液相变材料在相变过程中会产生大量的液体，必须将其封装在固定的容器中或者吸附于某些介质内才能使用，一旦液体泄漏会腐蚀污染环境，因此极大的限制了此类相变材料在实际中的应用。相比之下，固-固相变材料相变所需容积较小、热效率高、无腐蚀无污染、寿命长、且相变后不生成液相，不会发生泄露，对容器要求不高，是一种理想的储热材料，已逐渐成为最具有应用开发前景的一类新型功能材料。目前固-固相变储能材料的开发利用时间相对较短，对此类相变材料的开发和利用亟需展开大量的研究工作。尤其是中高温固-固相变储热材料，具有相变温度高，储热容量大，储热密度高等特点，具有较大技术经济潜力。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种硼酸锂锌相变材料，该材料化学式为Li6Zn3(BO3)4，分子量为472.99，常温下为α-Li6Zn3(BO3)4，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为 α＝105.358(13)°，β＝101.862(14)°和γ＝104.252(14)°，Z＝2；在290℃-360℃时材料转变为β-Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为10-12KJ/mol(22-26J/g)，相变过程可逆，β-Li6Zn3(BO3)4的晶胞参数为α＝γ＝90.0000°，β＝91.3507°；在650℃-770℃时材料再次发生相变，转变为γ-Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为23-27KJ/mol(49-58J/g)，相变过程可逆。
本发明另一个目的是提供一种合成方法简单、成本低廉、热性能优异的硼酸锂锌相变材料及其制备方法。
本发明再一个目的是提供一种硼酸锂锌相变材料用于蓄能器件、节能系统和高温温控储能领域中的用途。
本发明所述的一种硼酸锂锌相变材料，该材料化学式为Li6Zn3(BO3)4，分子量为472.99，常温下为α-Li6Zn3(BO3)4，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为 α＝105.358(13)°，β＝101.862(14)°和γ＝104.252(14)°，Z＝2；在温度290℃-360℃时材料发生相变，转换为β-Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为10-12KJ/mol(22-26J/g)，相变过程可逆，β-Li6Zn3(BO3)4的晶胞参数为α＝γ＝90.0000°，β＝91.3507°；在温度650℃-770℃时材料再次发生相变，转变为γ-Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为23-27KJ/mol(49-58J/g)，相变过程可逆。
所述硼酸锂锌相变材料的制备方法，采用固相反应合成，具体操作按下列步骤进行：
a、直接将含锂化合物为Li2O、Li2CO3、LiNO3、LiOH、LiF或LiCl，含锌化合物为ZnO、Zn(NO3)2、Zn(CH3COO)2或ZnF2和含硼化合物为H3BO3或B2O3按摩尔比Li:Zn:B＝6:3:4称取放入研钵中，混合并仔细研磨，装入刚玉坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至300-400℃，恒温3-12小时，尽量将气体排干净，待冷却后取出坩埚，将样品研磨均匀，再置于坩埚中并放回马弗炉，将马弗炉升温至400℃-500℃，恒温10-24小时后将样品取出，再次研磨均匀后，再置于坩埚中并放回马弗炉，将马弗炉升温至550℃-600℃，恒温10-72小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨得到α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析，所得X射线谱图与硼酸锂锌单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
b、将步骤a中所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至400-700℃，恒温3-24小时后将样品取出，用冰水混合物或液氮进行淬冷，将样品自然晾干得到β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
c、将步骤a中所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至800-1000℃，恒温3-24小时后将样品取出，用冰水混合物或液氮进行淬冷，将样品自然晾干得到γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
所述硼酸锂锌相变材料在制备高温温控储能领域中的用途。
所述硼酸锂锌相变材料在制备蓄能器件和节能系统中的用途。
本发明所述的硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途，通过差示扫描量热法(DSC)测定材料的相变温度和相变焓，结果表明：在温度290℃-360℃时材料发生相变，相变过程中潜热为10-12KJ/mol(22-26J/g)，相变过程可逆；在温度650℃-770℃时材料再次发生相变，相变过程中潜热为23-27KJ/mol(49-58J/g)，相变过程可逆。该原料来源广泛易购，成本低廉，制备方法简单，是一种很有发展前途的相变储能材料。其相变温度较高，可适用于高温温控储能领域，在储能器件、节能系统等方面具有潜在的应用价值。
本发明提供的硼酸锂锌相变材料，其化学式为Li6Zn3(BO3)4，采用固相反应法按下列化学反应式制备硼酸锂锌相变材料；
(1)3Li2CO3+3ZnO+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+6H2O↑
(2)3Li2CO3+3Zn(NO3)2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+6H2O↑+6NO2↑+1.5O2↑
(3)3Li2CO3+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+3H2O↑+6HF↑
(4)3Li2CO3+3Zn(CH3COO)2+4H3BO3+12O2→Li6Zn3(BO3)4+15CO2↑+15H2O↑
(5)6LiNO3+3ZnO+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6NO2↑+6H2O↑+1.5O2↑
(6)6LiNO3+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6NO2↑+3H2O↑+6HF↑+1.5O2↑
(7)6LiNO3+3Zn(NO3)2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6H2O↑+6NO2↑+9O2↑
(8)6LiNO3+3Zn(CH3COO)2+4H3BO3+6O2→Li6Zn3(BO3)4+12CO2↑+6H2O↑+6NO2↑
(9)6LiF+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+12HF↑
本发明所述的硼酸锂锌相变材料及其制备方法和用途，其中含锂、含锌和含硼化合物均可采用市售的试剂及原料。
附图说明
图1为本发明相变材料硼酸锂锌的差热-热重曲线。
图2为本发明硼酸锂锌粉末的X射线衍射图，其中(a)为α-Li6Zn3(BO3)4粉末的X射线衍射图；(b)为β-Li6Zn3(BO3)4粉末的X射线衍射图；(c)为γ-Li6Zn3(BO3)4粉末的X射线衍射图。
具体实施方式
以下结合附图和实施的例对本发明进行详细说明：
实施例1
按反应式3Li2CO3+3ZnO+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+6H2O↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将Li2CO3、ZnO、H3BO3按摩尔比3:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至350℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，此时样品较疏松，接着取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内500℃恒温12小时，将其取出研磨均匀后放回，再在马弗炉内600℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与硼酸锂锌单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至400℃，恒温3小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至800℃，恒温3小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例2
按反应式3Li2CO3+3Zn(NO3)2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+6H2O↑+6NO2↑+1.5O2↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将Li2CO3、Zn(NO3)2、H3BO3按摩尔比3:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，样品倒入研钵研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出研磨均匀后放回，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至500℃，恒温10小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至800℃，恒温10小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例3
按反应式3Li2CO3+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+3CO2↑+3H2O↑+6HF↑合成相变材料硼酸锂锌，采用固相合成方法：
将Li2CO3、ZnF2、H3BO3按摩尔比3:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至350℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，此时样品较疏松，接着取出样品重新研磨均匀，再置于坩埚中，在马弗炉内480℃恒温12小时，将其取出研磨后，再置于坩埚中，在马弗炉内560℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至600℃，恒温15小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至850℃，恒温15小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例4
按反应式3Li2CO3+3Zn(CH3COO)2+4H3BO3+12O2→Li6Zn3(BO3)4+15CO2↑+15H2O↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将Li2CO3、Zn(CH3COO)2、H3BO3按摩尔比3:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至700℃，恒温24小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至900℃，恒温24小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。即得到硼酸锂锌相变材料
实施例5
按反应式6LiNO3+3ZnO+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6NO2↑+6H2O↑+1.5O2↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将LiNO3、ZnO、H3BO3按摩尔比6:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内560℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至450℃，恒温8小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至950℃，恒温6小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例6
按反应式6LiNO3+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6NO2↑+3H2O↑+6HF↑+1.5O2↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将LiNO3、ZnF2、H3BO3按摩尔比6:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至550℃，恒温12小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至880℃，恒温12小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例7
按反应式6LiNO3+3Zn(NO3)2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+6H2O↑+6NO2↑+9O2↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将LiNO3、Zn(NO3)2、H3BO3按摩尔比6:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至650℃，恒温20小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至850℃，恒温20小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例8
按反应式6LiNO3+3Zn(CH3COO)2+4H3BO3+6O2→Li6Zn3(BO3)4+12CO2↑+6H2O↑+6NO2↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将LiNO3、Zn(CH3COO)2、H3BO3按摩尔比6:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内450℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至480℃，恒温18小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至820℃，恒温18小时后将样品取出，用液氮进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例9
按反应式6LiF+3ZnF2+4H3BO3→Li6Zn3(BO3)4+12HF↑合成硼酸锂锌相变材料，采用固相合成方法：
将LiNO3、ZnF2、H3BO3按摩尔比6:3:4称取放入研钵中,混合并仔细研磨，然后装入Φ100mm×100mm的敞口刚玉坩埚中，放入马弗炉中，缓慢升温至300℃，恒温12小时，待冷却后取出坩埚，接着取出样品重新研磨均匀，再置回坩埚中，在马弗炉内490℃恒温12小时，将其取出，再次研磨后放回坩埚，再在马弗炉内550℃恒温48小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨即得低温相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，对其进行X射线分析，所得X射线谱图与Li6Zn3(BO3)4单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至640℃，恒温22小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
将所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至920℃，恒温22小时后将样品取出，用冰水混合物进行淬冷，将样品自然晾干即得γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
实施例10
对实施例1-9所得到的硼酸锂锌相变材料进行性能测试，DSC曲线如图1所示，所得到的硼酸锂锌相变材料在温度1100℃之前不发生分解，具有良好的热学稳定性，其相变特征为：在290℃-360℃温度范围内吸收热发生相变，所吸收的潜热为10-12KJ/mol(22-26J/g)；降温过程中，材料释放能量发生可逆相变；在650℃-770℃温度范围内吸收热再次发生相变，相变过程中潜热为23-27KJ/mol(49-58J/g)，降温过程中，材料释放能量发生可逆相变，在相变温度范围内，该硼酸锂锌相变材料可作为储能材料。

Claims (4)

1.一种硼酸锂锌相变材料，其特征在于该材料化学式为Li6Zn3(BO3)4，分子量为472.99，常温下为α- Li6Zn3(BO3)4，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数为a = 4.9516(13) Å，b= 9.480(2) Å，c = 11.950(3) Å，V = 501.8(2) Å3，α = 105.358(13)o，β = 101.862(14)o和γ= 104.252(14)o，Z =2；在温度290℃-360℃时材料发生相变，转换为β- Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为10-12 KJ/mol (22-26 J/g)，相变过程可逆，β- Li6Zn3(BO3)4的晶胞参数为a = 12.1203 Å，b = 4.9793 Å，c = 20.6245 Å，α = γ= 90.0000o，β =91.3507o；在温度650℃-770℃时材料再次发生相变，转变为γ- Li6Zn3(BO3)4，相变过程中潜热为23-27KJ/mol (49-58 J/g)，相变过程可逆。
2.根据权利要求1所述的硼酸锂锌相变材料的制备方法，其特征在于采用固相反应合成，具体操作按下列步骤进行：
a、直接将含锂化合物Li2O、Li2CO3、LiNO3、LiOH、LiF或LiCl，含锌化合物ZnO、Zn(NO3)2、Zn(CH3COO)2或ZnF2和含硼化合物H3BO3或B2O3按摩尔比Li:Zn:B=6:3:4称取放入研钵中，混合并仔细研磨，装入刚玉坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至300-400℃，恒温3-12小时，尽量将气体排干净，待冷却后取出坩埚，将样品研磨均匀，再置于坩埚中并放回马弗炉，将马弗炉升温至400℃-500℃，恒温10-24小时后将样品取出，再次研磨均匀后，再置于坩埚中并放回马弗炉，将马弗炉升温至550℃-600℃，恒温10-72小时后缓慢降温至室温，将样品取出研磨得到α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末，再对该多晶粉末进行X射线分析，所得X射线谱图与硼酸锂锌单晶结构的理论X射线谱图是一致的；
b、将步骤a中所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至400-700℃，恒温3-24小时后将样品取出，用冰水混合物或液氮进行淬冷，将样品自然晾干得到β相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末；
c、将步骤a中所得α相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末装入铂金坩埚，放入马弗炉中，缓慢升温至800-1000℃，恒温3-24小时后将样品取出，用冰水混合物或液氮进行淬冷，将样品自然晾干得到γ相硼酸锂锌化合物单相多晶粉末。
3.根据权利要求1所述的硼酸锂锌相变材料在制备高温温控储能领域中的用途。
4.根据权利要求1所述的硼酸锂锌相变材料在制备蓄能器件和节能系统中的用途。
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