CN115784287A - 一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法及其应用，属于热化学储能领域。其是先将双组分模板剂溶于超纯水制成溶液，并将钙前体、交联剂及金属化合物置于超纯水中，然后将两种溶液搅拌混合，经加热、烘干、研磨及分步煅烧，制得所述抗烧结纳米钙基储能材料。本发明通过双组分模板剂的使用，在材料中引入发达的孔隙并形成有纳米粒子支撑的传质通道，这可加快CO2的传质、提高材料热化学储能的稳定性及储能密度；同时，引入具有协同作用的吸光活性金属极大提高了钙基材料在全光谱的吸收能力，使其可直接吸收太阳能以实现热化学储能循环，而且加快了CO2吸附、抵抗烧结，因而具有巨大的应用潜力。
Description
技术领域
本发明属于热化学储能领域，具体涉及一种形貌优化的抗烧结纳米钙基储能材料及其制备方法和应用。
背景技术
利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源替代传统化石燃料是解决当前环境和能源危机的有效举措。因为太阳能的丰富和分布广泛的性质，太阳能热发电是实现低碳驱动最有前途的技术之一。然而，太阳能具有间歇性，它的应用受到昼夜、天气等的影响，这大大降低了太阳能的应用效率。
聚光太阳能发电（Concentrated Solar Power，CSP）是有效解决太阳能间歇性问题的方法，其是在有太阳光时将热能储存在储能材料中，伺机释放能量以获得稳定的能量输出。其中的储能材料系统决定了发电站的效率。第一代显热储能技术和第二代潜热储能技术使储热系统能达到的最高温度约为550 ℃，系统热电效率低，第三代CSP要求进一步提高系统的温度以提高热电效率。CaCO3/CaO储能系统以其价格低廉、无毒环保、储能密度高的特点成为第三代CSP最有前景的候选材料之一。然而，CaCO3的塔曼温度较低，在持续高温循环后，晶粒长大造成严重烧结，使得储能密度大幅下降，循环稳定性低。同时，纯CaCO3光谱吸收能力差，几乎不吸收太阳光，难以满足大规模应用的需求。现有技术在抗烧结、孔隙优化等方面有大量研究，但在纳米尺度上构建体系的研究仍然十分有限，抗烧结性能仍有待提高，材料的孔隙分布仍不理想。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法。其利用两种起到协同作用的模板剂在材料中引入了发达的孔隙并形成纳米粒子支撑的传质通道，使材料形貌更加优化，抗烧结性能更好，且比表面积、孔隙的增加更加有利于储能循环反应；同时，引入的具有吸光活性的金属能极大提高钙基材料的循环稳定性及太阳光吸收性能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其包括以下步骤：
1）将主模板剂、次模板剂按比例溶解于超纯水中，并经超声处理得到双组分模板剂溶液；
2）将钙前体和交联剂加入超纯水中，再加入金属化合物搅拌混匀，得到多组分溶液；
3）将所得双组分模板剂溶液与多组分溶液搅拌混合，然后经加热、烘干、研磨，得到干燥粉末；
4）将所得干燥粉末先在空气气氛下进行一次煅烧，然后冷却至室温，随后再在空气中进行二次煅烧，最后在CO2气氛下进行高温碳酸化处理，得到所述抗烧结纳米钙基储能材料。
进一步地，步骤1）中所述主模板剂为P123，其与所用钙前体的质量比5:100~40:100；所述次模板剂为柠檬酸、草酸、乙酸、丙酸中的任意一种，其与所用钙前体的摩尔比50:100~200:100。
进一步地，步骤2）中所述钙前体包括石灰石、硝酸钙、乙酸钙中的任意一种或多种；所述交联剂为乙二醇，其与所用钙前体的摩尔比为50:100~200:100。
进一步地，步骤2）中所述金属化合物为金属盐或金属氧化物，其加入量按其中金属元素与所用钙前体的摩尔比为1:100~30:100进行换算。具体地，所述金属盐为钴或钴与铝、锰、锆中任意一种的硝酸盐或乙酸盐，优选为钴的硝酸盐或乙酸盐；所述金属氧化物为钴的氧化物或钴与铝、锰、锆中的任意一种形成的二元氧化物，优选为钴铝二元氧化物。
进一步地，步骤3）中所述加热的温度为70-90 ℃，时间为1-3 h；所述烘干的温度为100-140 ℃，时间为3-8 h。
进一步地，步骤4）所述一次煅烧的温度范围为250-300 ℃，时间为30-60min，升温速率为10-20 ℃/min；所述二次煅烧的温度范围为750-850 ℃，时间为2 h，升温速率为10-20 ℃/ min；所述高温碳酸化处理的温度为700-800 ℃，时间为2 h。
上述方法制得的抗烧结纳米钙基储能材料的比表面积大于15m2/g ，其可应用于太阳能热化学储能方面。
本发明的有益效果在于：
（1）改善纯CaCO3材料的孔隙结构。本发明从纳米尺度构建反应体系，通过双组分模板剂的调控，在材料中引入丰富的孔隙和纳米粒子支撑的传质通道，从而加快CO2传质，并为CaCO3/CaO在循环过程中相互转化时引起的体积变化提供缓冲空间，从而减轻材料的烧结，提高材料的稳定性。
（2）极大提高纯CaCO3材料的循环稳定性。本发明通过掺杂金属形成塔曼温度高的惰性组分，其与纳米粒子支撑传质通道协同作用，可进一步抵抗储能循环过程中的烧结，使材料循环稳定性得到提高。
（3）极大提高纯CaCO3材料的吸光性能。本发明通过引入具有光催化活性的金属，改善钙基材料的声子迁移，以增强材料的吸光性能，使其实现太阳能光谱全吸收，减少能源消耗。同时，引入的具有光催化活性的金属还有利于增强CO2吸附，使储能密度保持在较高水平。
附图说明
图1为对比例1所制备纯钙基储能材料的SEM图；
图2为实施例1（a）和对比例1（b）所制备钙基储能材料的SEM图。
具体实施方式
一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其包括以下步骤：
1）将主模板剂P123、次模板剂按比例溶解于超纯水中，并经超声处理得到双组分模板剂溶液；
2）将钙前体和交联剂加入超纯水中，再加入金属化合物搅拌混匀，得到多组分溶液；
3）将所得双组分模板剂溶液与多组分溶液搅拌混合，然后经70-90 ℃加热1-3 h，100-140 ℃烘干3-8 h，研磨，得到干燥粉末；
4）将所得干燥粉末先在空气气氛、250-300 ℃下煅烧30-60min（升温速率为10-20℃/min），然后冷却至室温，随后再在空气气氛、750-850 ℃下煅烧2 h（升温速率为10-20℃/ min），最后在CO2气氛下700-800 ℃高温碳酸化处理2 h，得到所述抗烧结纳米钙基储能材料。
其中，步骤1）中主模板剂P123与所用钙前体的质量比5:100~40:100；所述次模板剂为柠檬酸、草酸、乙酸、丙酸中的任意一种，其与所用钙前体的摩尔比50:100~200:100。
步骤2）中所述钙前体包括石灰石、硝酸钙、乙酸钙中的任意一种或多种；所述交联剂为乙二醇，其与所用钙前体的摩尔比为50:100~200:100；所述金属化合物为金属盐或金属氧化物，其加入量按其中金属元素与所用钙前体的摩尔比为1:100~30:100进行换算。具体地，所述金属盐为钴或钴与铝、锰、锆中任意一种的硝酸盐或乙酸盐，优选为钴的硝酸盐或乙酸盐；所述金属氧化物为钴的氧化物或钴与铝、锰、锆中的任意一种形成的二元氧化物，优选为钴铝二元氧化物。
以下结合具体实例对本发明做出详细说明，这些具体实例为优选方案，本领域的技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下以相似和相同的方法做推广，因此公开的实例不应视作对本发明的限制。
实施例1
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100:100）加入到18mL超纯水中，搅拌溶解，随后加入117μL 50wt% Mn(NO3)2溶液（与钙前体的摩尔比分别为5:100），搅拌10min以便充分溶解，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃ 的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例2
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100:100）加入到18mL超纯水中，搅拌溶解，随后加入0.1164g Co(NO3)2·6H2O、187μL 50 wt% Mn(NO3)2溶液（与钙前体的摩尔比分别为4:8:100），搅拌10min以便充分溶解，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h ，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，得到，即得钙基储能材料。
实施例3
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌溶解，随后加入0.1746g Co(NO3)2·6H2O、0.1876g Al(NO3)3·9H2O、374μL 50wt% Mn(NO3)2溶液（与钙前体的摩尔比分别为6:5:12:100），搅拌10min以便充分溶解，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例4
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到单组分模板剂溶液；将1.000gCaCO3、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌得到浑浊液，随后加入0.3752g Al(NO3)3·9H2O（与钙前体的摩尔比为10:100），搅拌10min以便充分混合，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入单组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合，浑浊液逐渐变得透明得到溶液。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例5
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到单组分模板剂溶液；将1.000gCaCO3、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌得到浑浊液，随后加入0.2147g Zr(NO3)4·5H2O（与钙前体的摩尔比为5:100），搅拌10min以便充分混合，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入单组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合，浑浊液逐渐变得透明得到溶液。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例6
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将1g CaCO3、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌得到浑浊液，随后加入0.2910g Co(NO3)2·6H2O、0.2451g Mn(Ac)2·4H2O（与钙前体的摩尔比分别为10:10:100），搅拌10min以便充分溶解，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液至多组分溶液中，均匀混合，浑浊液逐渐变澄清。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r /min，恒温加热2 h 。随后将样品置于130 ℃ 的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例7
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将1.000gCaCO3、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌得到浑浊液，随后加入0.1164g Co(NO3)2·6H2O、0.1501g Al(NO3)3·9H2O 187μL 50wt%Mn(NO3)2溶液（与钙前体的摩尔比分别为4:4:8:100），搅拌10min以便充分混合，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合，浑浊液逐渐变得透明得到溶液。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
实施例8：
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100:100）加入到18mL超纯水中，搅拌溶解，随后加入0.1164g Co(NO3)2·6H2O、0.1501g Al(NO3)3·9H2O、187μL 50wt% Mn(NO3)2溶液（与钙前体的摩尔比分别为4:4:8:100），搅拌10min以便充分溶解，得到多组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液至多组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
对比例1
将1.000g CaCO3、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌10min。
将得到的浑浊液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得纯钙基储能材料。
对比例2
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）、3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到双组分模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100:100）加入到18mL超纯水中，搅拌10min以便充分溶解，得到溶液。搅拌过程中，缓慢加入双组分模板剂溶液，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
对比例3
首先将0.2362g P123（与钙前体质量比为10:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌10min以便充分溶解，得到组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入模板剂溶液至组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃ 的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，即得钙基储能材料。
对比例4
首先将3.512g柠檬酸（与钙前体摩尔比为150:100）溶于18mL超纯水中，超声处理15min得到模板剂溶液；将2.3616g Ca(NO3)·4H2O、558μL乙二醇（与钙前体摩尔比为100：100）加入到18mL超纯水中，搅拌10min以便充分溶解，得到组分溶液。搅拌过程中，缓慢加入模板剂溶液至组分溶液中，使之均匀混合。
将混合后的溶液置于已提前升温至80 ℃的恒温水浴锅中，转速调整为350 r/min，恒温加热2 h。随后将样品置于130 ℃的烘箱中干燥3 h ，将得到的干燥固体进行研磨，再置于马弗炉中，从室温以10 ℃/min的速率升温至300 ℃，持续30min进行热活化。然后冷却至室温，随后以10 ℃/min的速率升温至800 ℃，持续120min进行煅烧。最后将煅烧得到的样品置于750 ℃的管式炉中，以100mL/min的速率通入CO2，碳酸化处理120min，得到，即得钙基储能材料。
图1为对比例1所制备纯钙基储能材料的SEM图。
图2为实施例8（a）和对比例4（b）所制备钙基储能材料的SEM图。由图中可见，与对比例4相比，实施例8所得材料的晶粒更小，且孔隙更加丰富，形貌更加优化。
对实施例及对比例所得储能材料的稳定性进行测试，其转化率、储能密度及失活率的计算公式如下，结果见表1、表2。
其中，
为第N次碳酸化后样品的质量，
为第N-1次煅烧后样品的质量，
为碳酸钙分解的焓变。
表1
表2
以上所述均是本发明的优选实施方式，并不局限本发明保护范围，本技术领域的普通专业人员阅读本发明之后，在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施实例，都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将主模板剂、次模板剂按比例溶解于超纯水中，并经超声处理得到双组分模板剂溶液；
2）将钙前体和交联剂加入超纯水中，再加入金属化合物搅拌混匀，得到多组分溶液；
3）将步骤1）中所得双组分模板剂溶液与步骤2）中所得多组分溶液搅拌混合，然后经加热、烘干、研磨，得到干燥粉末；
4）将所得干燥粉末先在空气气氛下进行一次煅烧，然后冷却至室温，随后再在空气中进行二次煅烧，最后在CO2气氛下进行高温碳酸化处理，得到所述抗烧结纳米钙基储能材料。
2.根据权利要求1所述的抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：步骤1）中所述主模板剂为P123，其与所用钙前体的质量比5:100~40:100；所述次模板剂为柠檬酸、草酸、乙酸、丙酸中的任意一种，其与所用钙前体的摩尔比50:100~200:100。
3.根据权利要求1所述的抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：步骤2）中所述钙前体包括石灰石、硝酸钙、乙酸钙中的任意一种或多种；所述交联剂为乙二醇，其与所用钙前体的摩尔比为50:100~200:100；所述金属化合物为金属盐或金属氧化物，其加入量按其中金属元素与所用钙前体的摩尔比为1:100~30:100进行换算。
4.根据权利要求3所述的抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：所述金属盐为钴或钴与铝、锰、锆中任意一种的硝酸盐或乙酸盐；所述金属氧化物为钴的氧化物或钴与铝、锰、锆中的任意一种形成的二元氧化物。
5.根据权利要求1所述的抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：步骤3）中所述加热的温度为70-90 ℃，时间为1-3 h；所述烘干的温度为100-140 ℃，时间为3-8 h。
6.根据权利要求1所述的抗烧结纳米钙基储能材料的双模板制备方法，其特征在于：步骤4）所述一次煅烧的温度范围为250-300 ℃，时间为30-60min，升温速率为10-20 ℃/min；所述二次煅烧的温度范围为750-850 ℃，时间为2 h，升温速率为10-20 ℃/ min；所述高温碳酸化处理的温度为700-800 ℃，时间为2 h。
7.一种如权利要求1-6所述方法制得的抗烧结纳米钙基储能材料，其特征在于：所述抗烧结纳米钙基储能材料的比表面积大于15m2/g。
8.一种如权利要求7所述的抗烧结纳米钙基储能材料在太阳能热化学储能方面的应用。
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