중·고온 잔열은 간헐적이고 변동성이 있으며, 상변화 저장은 열 공급과 수요 불일치를 완화하는 효과적인 방법입니다. LiNO₃는 적절한 상변화 온도와 높은 상변화 엔탈피를 가지지만, 낮은 열전도도로 인해 저장 속도가 제한됩니다. 본 논문에서는 LiNO₃를 상변화 재료로, EG(팽창 흑연, expanded graphite)를 열전도 향상 재료로 사용하여 용매 증발법으로 LiNO₃/EG 복합 상변화 재료를 제조하고, 실험 및 시뮬레이션을 통해 열물성 및 저장 성능을 분석하였습니다. 결과는 LiNO₃가 EG의 다공성 구조에 침투해 물리적 복합 구조를 형성함을 보여줍니다. EG 질량 분율이 증가함에 따라 복합 상변화 재료의 열전도율은 점진적으로 증가하고 상변화 엔탈피는 지속적으로 감소합니다. EG 질량 분율이 15%일 때(CPCM85, 85% LiNO₃/15% EG), 열전도율은 3.53 W/(m·K)에 도달하고 상변화 엔탈피는 여전히 291.3 kJ/kg을 유지하며, 순수 LiNO₃ 대비 LiNO₃ 성분 잔류율이 36.4% 향상되어 모든 조성 중 열안정성이 가장 우수했습니다. 열전도율, 상변화 엔탈피 및 열안정성을 종합적으로 고려하여 CPCM85가 최적 배합임을 확인하였습니다. 시뮬레이션 결과 CPCM85는 LiNO₃보다 높은 저장 속도를 가지는 것으로 나타났습니다.

중·고온 저장; 복합 상변화 재료; 팽창흑연; 질산리튬; 열전도율 향상