La batería de Carnot (batería térmica) como una importante ruta tecnológica para el almacenamiento de energía a largo plazo tiene buenas perspectivas de aplicación en escenarios como el calentamiento industrial acoplado a una bomba de calor de CO₂ a muy alta temperatura, mientras que las propiedades termofísicas del medio de almacenamiento de calor a alta temperatura afectan directamente la eficiencia de almacenamiento y el rendimiento operativo del sistema. Para abordar los problemas de limitada conductividad térmica de las sales fundidas tradicionales, este estudio seleccionó la sal fundida ternaria HITEC como líquido base, diseñó y construyó un modelo de nanofluido de sal fundida reforzado con nanopartículas núcleo-cáscara de Fe₃O₄@SiO₂, y utilizó métodos de dinámica molecular para estudiar sistemáticamente las variaciones de sus propiedades termofísicas. Se calcularon el coeficiente de conductividad térmica, densidad, viscosidad dinámica, capacidad calorífica a volumen constante y coeficiente de auto-difusión de iones de sal del sistema compuesto a diferentes temperaturas. Los resultados muestran que, en el rango de temperatura de 423 a 823 K, la conductividad térmica, densidad, viscosidad dinámica y capacidad calorífica a volumen constante del sistema compuesto disminuyen con el aumento de la temperatura, mientras que el desplazamiento cuadrático medio y el coeficiente de auto-difusión de los iones de sal aumentan. Comparado con los resultados de la fórmula empírica de la sal fundida HITEC pura, se observa que la tendencia de cambio de las propiedades termofísicas con la temperatura es básicamente consistente entre el sistema compuesto y la sal pura. Además, la conductividad térmica, viscosidad y capacidad calorífica del sistema compuesto son en general más altas que las de la sal HITEC pura, con aumentos de 61.1%~146.4%, 1.3%~82.4% y 12.7%~31.5% respectivamente, indicando que la adición de nanopartículas magnéticas núcleo-cáscara puede mejorar la capacidad de conducción térmica y almacenamiento de calor del sistema, y reducir su capacidad de flujo. Este estudio revela a escala molecular el efecto de las nanopartículas núcleo-cáscara Fe₃O₄@SiO₂ en las propiedades de transporte térmico y flujo de la sal fundida HITEC, proporcionando una referencia teórica para el diseño de medios de almacenamiento térmico de alto rendimiento para baterías térmicas acopladas a bombas de calor de CO₂ a muy alta temperatura.

Batería de Carnot; nanofluido magnético núcleo-cáscara; sal fundida HITEC; simulación por dinámica molecular; intercambio de calor acoplado con CO₂ supercrítico