La batterie de Carnot (batterie thermique) en tant que technologie clé du stockage d’énergie à long terme présente de bonnes perspectives d’application dans des scénarios tels que le chauffage industriel couplé à une pompe à chaleur CO₂ à très haute température. Les paramètres thermophysiques du fluide caloporteur à haute température influencent directement l’efficacité du stockage thermique et les performances du système. Pour résoudre les problèmes liés aux performances limitées de conduction thermique des sels fondus traditionnels, cette étude choisit un sel fondu HITEC ternaire comme liquide de base, conçoit et construit un modèle de nanofluide à sels fondus renforcé par des nanoparticules à noyau-coquille Fe₃O₄@SiO₂, et utilise la dynamique moléculaire pour étudier systématiquement l’évolution de leurs propriétés thermiques. Les coefficients de conductivité thermique, densité, viscosité dynamique, capacité calorifique à volume constant et coefficients d’auto-diffusion des ions de sel du système composite ont été calculés à différentes températures. Les résultats montrent que, dans la plage de température de 423 à 823 K, la conductivité thermique, la densité, la viscosité dynamique et la capacité calorifique à volume constant diminuent avec l’augmentation de la température, tandis que le déplacement quadratique moyen et les coefficients d’auto-diffusion des ions de sel augmentent. Comparé aux résultats empiriques des sels fondus HITEC pure, on constate que la tendance des paramètres thermophysiques en fonction de la température est globalement cohérente pour les systèmes composites et purs. De plus, la conductivité thermique, la viscosité et la capacité calorifique du système composite sont globalement plus élevées que celles des sels fondus HITEC purs, avec des améliorations respectives de 61,1 % à 146,4 %, 1,3 % à 82,4 % et 12,7 % à 31,5 %, indiquant que l’ajout de nanoparticules magnétiques noyau-coquille améliore la conductivité thermique et la capacité de stockage thermique, tout en réduisant la capacité d’écoulement du système. Cette étude révèle à l’échelle moléculaire l’influence des nanoparticules Fe₃O₄@SiO₂ sur le transport thermique et les propriétés fluides des sels fondus HITEC, fournissant une référence théorique pour la conception de caloporteurs de stockage thermique haute performance destinés aux batteries thermiques couplées à une pompe à chaleur CO₂ à très haute température.

Batterie de Carnot; nanofluide magnétique à noyau-coquille; sel fondu HITEC; simulation de dynamique moléculaire; échange thermique couplé au CO₂ supercritique