تُعتبر بطارية كارنو (البطارية الحرارية) كخط تقني هام للتخزين طويل الأمد للطاقة، وتتمتع بآفاق تطبيق جيدة في سيناريوهات مثل التسخين الصناعي المترافق مع مضخة حرارية عالية الحرارة لثاني أكسيد الكربون (CO₂)، في حين أن الخصائص الحرارية للوسط الحراري عالي الحرارة تؤثر بشكل مباشر على كفاءة التخزين وأداء النظام. لمعالجة المشكلات المتعلقة بالأداء المحدود لنقل الحرارة في أملاح الانصهار التقليدية، اختار هذا البحث محلول HITEc ثلاثي المكونات كأساس، وصمم وبنى نموذج مائع نانوي محسن من جسيمات نانوية هيكلية Fe₃O₄@SiO₂ لتعزيز الأملاح المنصهرة، واستخدم الديناميكا الجزيئية لدراسة التغيرات في الخصائص الحرارية بشكل منهجي. تم حساب معاملات التوصيل الحراري والكثافة ولزوجة الحركة والسعة الحرارية عند حجم ثابت ومعامل انتشار ذاتي لأيونات الملح لأنظمة المركبات المختلفة عند درجات حرارة مختلفة. أظهرت النتائج أنه في نطاق درجة حرارة 423~823 كلفن، تنخفض التوصيلية الحرارية والكثافة واللزوجة والسعة الحرارية للنظام المركب مع زيادة درجة الحرارة، بينما تزداد متوسط الإزاحة التربيعية ومعامل انتشار الأيونات الملحية مع زيادة الحرارة. بالمقارنة مع نتائج المعادلات التجريبية لأملاح HITEc النقية، لوحظ أن اتجاه تغيّر الخصائص الحرارية حسب درجة الحرارة متشابه بين النظام المركب والأملاح النقية. بالإضافة إلى ذلك، كانت التوصيلية الحرارية واللزوجة والسعة الحرارية للنظام المركب أعلى بشكل عام من الأملاح النقية بنسبة تحسن تراوحت بين 61.1%~146.4%، 1.3%~82.4% و12.7%~31.5% على التوالي، مما يشير إلى أن إضافة الجسيمات النانوية الهيكلية المغناطيسية يمكن أن تحسّن قدرة النظام على التوصيل الحراري والتخزين الحراري، مع تقليل قدرة التدفق. يكشف هذا البحث من خلال مستوى الجزيئات تأثير جسيمات Fe₃O₄@SiO₂ النانوية على خصائص نقل الحرارة والتدفق في أملاح HITEc المنصهرة، مما يوفر مرجعًا نظريًا لتصميم وسط تخزين حراري عالي الأداء موجه لمضخة حرارية عالية الحرارة لثاني أكسيد الكربون المترافق مع البطاريات الحرارية.

بطارية كارنو; مائع نانوي هيكلي مغناطيسي; أملاح HITEc; محاكاة الديناميكا الجزيئية; تبادل حراري مترافق بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج