A bateria de Carnot (bateria térmica), como uma importante rota tecnológica para armazenamento de energia a longo prazo, apresenta boas perspectivas de aplicação em cenários como o aquecimento industrial acoplado a uma bomba de calor de CO₂ de temperatura ultraelevada, enquanto os parâmetros termofísicos do meio de armazenamento térmico de alta temperatura influenciam diretamente a eficiência de armazenamento e o desempenho operacional do sistema. Para enfrentar os problemas de condutividade térmica limitada dos sais fundidos tradicionais, este estudo selecionou a sal fundido ternário HITEC como líquido base, projetou e construiu um modelo de nanofluido de sais fundidos reforçado com nanopartículas núcleo-casca de Fe₃O₄@SiO₂, e utilizou métodos de dinâmica molecular para estudar sistematicamente as variações de suas propriedades termofísicas. Foram calculados os coeficientes de condutividade térmica, densidade, viscosidade dinâmica, capacidade calorífica a volume constante e coeficientes de auto-difusão dos íons do sal do sistema composto em diferentes temperaturas. Os resultados mostram que, no intervalo de temperatura de 423 a 823 K, a condutividade térmica, densidade, viscosidade dinâmica e capacidade calorífica a volume constante do sistema composto diminuem com o aumento da temperatura, enquanto o deslocamento quadrático médio e os coeficientes de auto-difusão dos íons do sal aumentam com a temperatura. Comparado com os resultados da fórmula empírica do sal fundido HITEC puro, observa-se que a tendência das propriedades termofísicas com a variação da temperatura é basicamente consistente entre o sistema composto e o sal puro. Além disso, a condutividade térmica, viscosidade e capacidade calorífica do sistema composto são geralmente maiores que as do sal fundido HITEC puro, com aumentos respectivos de 61.1%~146.4%, 1.3%~82.4% e 12.7%~31.5%, indicando que a adição de nanopartículas magnéticas núcleo-casca pode melhorar a capacidade de condução térmica e armazenamento térmico do sistema, reduzindo sua capacidade de fluxo. Este estudo revela em escala molecular o efeito das nanopartículas núcleo-casca Fe₃O₄@SiO₂ sobre as características de transporte térmico e fluxo do sal fundido HITEC, fornecendo referência teórica para o design de meios de armazenamento térmico de alto desempenho voltados para baterias térmicas acopladas a bombas de calor de CO₂ de temperatura ultraelevada.

Bateria de Carnot; nanofluido magnético núcleo-casca; sal fundido HITEC; simulação de dinâmica molecular; troca de calor acoplada com CO₂ supercrítico