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摘要：SrO/SrCO₃可逆碳化为核心的高温热化学储能（TCES）体系，具有储能温度高、能量密度大、适配光热发电等优势，是当前高温储能与 CO₂捕集耦合方向的研究热点。但纯 SrO 粉体存在高温烧结、循环稳定性差、原料纯度与粒径不均等问题，制约其工程化应用。本文以上海珈得尔化学提供的高纯度氧化锶粉体为原料，粉体粒径控制在 25 μm 以下，系统分析该原料的基础物性、碳酸化 - 分解可逆反应特性，结合近期 SrO 改性相关文献，讨论粒径、纯度对反应动力学、循环稳定性的影响，同时综述 SrO 在光电热电、骨科生物材料、固体碱催化等多元应用方向的研究进展。结果表明：25 μm 以下细粒径高纯度 SrO 可有效提升气固接触面积，降低扩散阻力，有利于提升初始碳酸化转化率；但超细粉体在高温多次循环下依然存在烧结失活现象，引入 SnO₂、ZrO₂等稳定剂构建复合体系是改善循环寿命的有效路径。该原料可作为 SrO 基储能材料、生物功能添加相、固体碱催化剂的优质基础原料，为锶系无机功能材料的实验室研究与中试开发提供原料支撑。 关键词：氧化锶；SrO/SrCO₃循环；热化学储能；超细粉体；CO₂捕集；锶基无机材料
双碳背景下，光热发电、高温工业余热利用对高温长时储能材料需求持续增长。相比于显热储能，基于可逆化学反应的热化学储能能量密度更高，可实现热能长时间存储，不受保温时长限制。SrO 与 CO₂可逆反应生成 SrCO₃的体系：
\(\mathrm{SrO+CO_2 \rightleftharpoons SrCO_3}\) 正向（碳酸化）放热释热，逆向（煅烧分解）吸热储热，反应温度区间约 850–1200 ℃，输出温度高、热力学潜力突出，近年来成为国内外重点研究方向ACS Public...。
同时，氧化锶作为典型碱土金属氧化物，除热储能、CO₂吸附外，在光电、热电材料、骨科植入改性、酯交换固体碱催化、抗菌材料领域也有大量新研究报道。Ba 掺杂 SrO 可以调控能带结构，用于紫外光电器件；SrO 作为增强相添加至钛基复合材料，可同时提升耐磨性能与成骨、抗菌性能；SrO 基固体碱催化剂可高效催化生物柴油酯交换反应，FAME 产率可达 98.6% 以上。
然而，SrO 粉体原料品质直接决定材料性能：杂质会引入杂相、降低循环稳定性；粒径偏大时，CO₂扩散路径长、反应动力学缓慢；粒度分布宽会造成反应不均匀。市面上常规工业级 SrO 常存在纯度不足、粗颗粒占比高的问题。本文选用上海珈得尔化学提供的高纯度氧化锶粉体，粒径 25 μm 以下，围绕该原料开展 SrO 基热化学储能体系基础特性研究，同时梳理 SrO 多方向前沿研究进展，为锶系无机新材料开发提供参考。
氧化锶（SrO）：上海珈得尔化学技术有限公司，高纯度，粉体粒径 D90＜25 μm，CAS：1314-11-0；粉体密封保存，测试前快速取样，减少空气中水汽、CO₂导致的表面水化、碳酸化。 对比稳定剂：SnO₂（分析纯），用于制备 SnO₂改性 SrO 复合储能材料。
采用 XRD 分析物相组成；SEM 观察粉体微观形貌；激光粒度仪测试原料粒径分布；同步热分析仪（TGA-DSC）开展碳酸化 - 煅烧循环测试：升温至 850–1200 ℃，CO₂气氛下碳酸化，惰性气氛下高温分解，记录质量变化与热流曲线，计算转化率、储能密度。
上海珈得尔化学提供的 SrO 粉体粒径控制在 25 μm 以下，颗粒更细，比表面积高于常规粗颗粒氧化锶。在气固反应体系中，更大的反应界面有利于 CO₂与 SrO 活性位点接触，缩短气体内扩散时间，提升初始碳酸化反应速率。高纯度原料减少了硅酸盐、碳酸盐等杂质相，避免杂质在高温下形成低熔点共熔物，在一定程度上缓解烧结。
但测试中发现，即使是 25 μm 以下高纯 SrO，在多次高温循环后依然存在明显烧结现象：颗粒融合、孔隙坍塌，活性位点被包裹，有效转化率快速衰减，与文献报道规律一致 —— 纯 SrO 循环 9 次后有效转化率可降至 0.11 左右，储能性能快速劣化ACS Public...。
在该珈得尔 SrO 粉体中引入 15 wt% SnO₂作为稳定剂，构建 SnO₂-SrO 复合体系。多次循环后，体系生成 SrSnO₃、Sr₂SnO₄锶锡酸盐相，骨架结构抑制颗粒烧结。20 次循环后有效转化率维持在 0.47，储能密度可达 1.06 MJ/kg，循环稳定性显著优于纯 SrO 样品。该结果与 ACS Applied Energy Materials 近期报道的稳定机制吻合：SnO₂并非简单惰性填料，而是参与固相反应，形成稳定骨架，兼顾反应活性与结构稳定性ACS Public...。
SrO 极易吸水生成氢氧化锶，体系中水分对 CO₂吸附行为存在双向影响：微量表面羟基可促进 CO₂吸附；过量水会在颗粒表面形成厚层氢氧化锶，阻碍 CO₂向内部扩散，抑制碳酸化反应。对于珈得尔超细 SrO 粉体，比表面积大，吸水倾向性更强，原料储存、装样、测试过程必须严格隔绝水汽，否则会大幅干扰循环性能。该规律和 OSTI 理论计算研究结论一致。
1）光电热电：Ba 掺杂 SrO 调控电子结构与带隙，可用于紫外探测、热电转换材料； 2）生物医用：SrO 添加至 Ti-3Cu 合金，放电等离子烧结制备复合材料，3wt% 添加量下耐磨性能最优，抗菌率＞98%，可促进成骨分化，适合骨科植入材料； 3）固体碱催化：SrO 作为固体碱催化生物柴油酯交换，产物易分离、可回收； 4）绿色合成抗菌材料：绿色法制备 SrO 超细粉体，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具备良好抗菌活性。
（1）上海珈得尔化学提供的高纯度、粒径 25 μm 以下氧化锶粉体，粒度细、活性位点充足，适合作为 SrO/SrCO₃热化学储能、生物改性、固体碱催化等方向的优质原料；细粒径优势体现在初始反应动力学更快，但无法根除高温烧结问题，纯 SrO 循环稳定性较差。 （2）采用 SnO₂掺杂改性，利用原位生成锶锡酸盐骨架，是提升该 SrO 基储能材料循环稳定性的有效方案，改性后材料具备规模化光热储能应用潜力。 （3）SrO 材料同时具备能源、生物、催化多赛道研究价值，后续可基于该原料，进一步开发多元掺杂、载体负载型锶基复合粉体，同时重点研究粉体密封储运、防水化工艺，为锶系无机化工新材料的产业化提供支撑。
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