中國儲能網訊：
摘 要 銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝是一種新型的氫能存儲途徑，能夠有效解決電力過剩的消納問題。然而，銅鈣復合材料的碳酸化性能隨著循環(huán)次數(shù)增加而顯著衰退，限制了其實際應用。為了解決這一問題，本工作采用了載體改性法來提升銅鈣復合材料的性能。首先，采用Pechini法制備了負載不同載體的銅鈣復合材料，并在三床管式爐反應器中評估其反應性能。實驗結果表明，負載載體的銅鈣復合材料在10次循環(huán)中表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化性能，氧化率始終保持在90%以上。與CeO2和MgO相比，添加Y2O3顯著提高了銅鈣復合材料的碳酸化轉化率。5Y-Cu-Ca(Y2O3/CaO/CuO摩爾比為5∶47.5∶47.5)的初始碳酸化轉化率為74.6%，經過10次循環(huán)后降至54.1%。為進一步提升Y2O3負載銅鈣復合材料的碳酸化性能，采用雙元載體負載策略，將ZrO2作為第二載體與Y2O3共同負載在銅鈣復合材料上。最佳性能的Y2O3/ZrO2負載銅鈣復合材料(Y2O3與ZrO2摩爾比為2∶1)的初始碳酸化轉化率為81.6%，在10次循環(huán)后碳酸化轉化率僅降至70.5%。綜上所述，本工作制備的銅鈣復合材料對銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝的實際應用具有重要意義。
關鍵詞 儲能；化學反應；化學鏈；載體
近年來，我國風電裝機容量快速增長，截至2020年我國風電和光伏發(fā)電總裝機容量為530 GW。然而，隨著全社會用電需求增速放緩，我國開始面臨電能過剩的問題。因此，如何有效消納過剩電力已成為一個重要的研究方向。氫能是一種清潔的可再生能源，具有燃燒熱值高、來源廣泛、環(huán)境友好和零碳排放等優(yōu)點，被認為是理想的過剩電力存儲介質。其具體原理為，在用電低谷時段，利用多余電力通過電解水產生氫氣進行存儲。在用電高峰時段，存儲的氫氣可通過燃料電池或燃燒等方式釋放能量，并將其轉化為電能。氫氣在常溫常壓下為氣態(tài)，能量密度較低，存儲過程中需對其進行低溫液化或高壓處理。當前常用的儲氫技術主要包括低溫液態(tài)存儲和高壓氣態(tài)存儲。然而，無論是低溫液態(tài)存儲還是高壓氣態(tài)存儲，均需使用真空絕熱容器或高壓容器，這不可避免地增加額外成本，并帶來氫氣泄漏和安全性低等問題。因此，開發(fā)高效、安全的新型氫氣存儲技術成為解決電力過剩消納問題的重要突破口。
利用化學反應儲存能量是當前儲能領域的研究熱點之一，并可作為實現(xiàn)氫儲能的一種新途徑。近期，陳健等提出了一種新型銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝，利用銅鈣復合材料的還原/煅燒-氧化-碳酸化循環(huán)反應來實現(xiàn)氫能的儲存與釋放。如圖1所示，銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝可分為兩個階段：儲能階段和釋能階段。在儲能階段，利用過剩電力電解水生成氫氣，氫氣進入還原/煅燒反應器，與銅鈣復合材料(CuO/CaCO3)發(fā)生放熱的還原反應[式(1)]，將CuO還原為Cu，同時為CaCO3的高溫煅燒反應[式(2)]提供能量，從而將氫氣的化學能存儲為銅鈣復合材料的熱化學能(具體為Cu和CaO的熱化學能)。在釋能階段，銅鈣復合材料進入氧化反應器，與空氣發(fā)生氧化反應[式(3)]，釋放先前存儲的部分能量(記為Q1)。隨后，銅鈣復合材料進入碳酸化反應器，與CO2發(fā)生碳酸化反應[式(4)]，釋放先前存儲的剩余能量(記為Q2)。經過這一過程，銅鈣復合材料中先前存儲的能量得以釋放，并回到初始狀態(tài)(即CuO/CaCO3)。因此，銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝借助簡單的氣固化學反應，可實現(xiàn)安全、高效、高能量密度的氫能存儲，并通過氧化反應和碳酸化反應實現(xiàn)能量的分級釋放，避免反應器內內產生熱點。
CuO+H2→Cu+H2O，?H=-86 kJ/mol (1)
CaCO3→CaO+CO2，?H=+178 kJ/mol (2)
Cu+?O2→CuO，?H=-156 kJ/mol (3)
CaO+CO2→CaCO3，?H=-178 kJ/mol (4)
圖1 銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝的技術原理
在銅鈣聯(lián)合循環(huán)熱化學儲能工藝中，銅鈣復合材料的反應性能對工藝的經濟可行性有顯著影響。研究表明，銅鈣復合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化性能，其氧化率始終保持在80%以上。這主要是因為在氧化過程中高塔曼溫度的CaO可作為載體，對Cu/CuO起到有效的支撐作用。然而，銅鈣復合材料的碳酸化性能會隨著循環(huán)反應的進行顯著衰減。Manovic等發(fā)現(xiàn)，經過3個循環(huán)后，銅鈣復合材料碳酸化性能就下降了大約50%。其主要原因是材料中的CaCO3(約533 ℃)、Cu(約405 ℃)和CuO(約527 ℃)的塔曼溫度較低，容易在高溫下發(fā)生燒結，導致孔隙結構坍塌并惡化。載體改性法被認為是解決銅鈣復合材料性能衰減的重要途徑。該方法通過負載具有高塔曼溫度的載體(MgO、Y2O3等)，形成穩(wěn)定的框架，抑制銅鈣復合材料孔隙結構的惡化，從而延緩其碳酸化性能的衰減。Xing等合成了Al2O3負載的銅鈣復合材料。在第1次循環(huán)中，Al2O3負載銅鈣復合材料的碳酸化轉化率為72.6%，經過20次循環(huán)后降至62.9%，仍保持87%的初始碳酸化性能，且比未負載的銅鈣復合材料高出115%。陳健等采用Pechini法合成了Y2O3負載的銅鈣復合材料，首次碳酸化轉化率是78.7%，經過30次循環(huán)后降至42.2%，保留了45%的初始性能，且比未負載銅鈣復合材料性能高出42%。
盡管載體改性能夠提升銅鈣復合材料的碳酸化性能，但在長循環(huán)過程中仍存在性能衰減問題。因此，研究者們提出了雙元載體策略，通過同時添加兩種載體來進一步提升銅鈣復合材料的碳酸化性能。Ma等采用自組裝模板法合成了MgO/Al2O3共同負載的銅鈣復合材料。該材料在30個循環(huán)內的碳酸化轉化率保持在70.5%~75.2%之間，有效避免了銅鈣復合材料在反復循環(huán)中碳酸化性能的損失。因此，本工作采用Pechini法合成不同載體負載銅鈣復合材料，研究載體種類對其熱化學儲能特性的影響。此外，本工作采用雙元載體負載策略，將最佳載體與其他載體共同負載于銅鈣復合材料中，研究雙元載體負載下銅鈣復合材料的熱化學儲能特性。
1 實驗部分
1.1 材料合成
本工作采用Pechini法制備銅鈣復合材料。首先，稱取適量的載體前體[Y(NO3)3·6H2O、Mg(NO3)2·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O和Zr(NO3)4·5H2O]、Ca(NO3)2·4H2O、Cu(NO3)2·3H2O、聚乙二醇6000和檸檬酸，溶解于去離子水中。接著，將混合溶液充分攪拌，并置于85 ℃的油浴鍋中加熱，蒸發(fā)水分至形成黏稠性膠體。然后，將膠體放置在120 ℃的烘箱中干燥。干燥12 h后，將樣品送入馬弗爐，在850 ℃下煅燒2 h。此外，采用相同步驟合成了無載體負載的銅鈣復合材料。本工作采用xA-yB-Cu-Ca來表示載體A與載體B共同負載的銅鈣復合材料。其中，x表示載體A的摩爾分數(shù)，y表示載體B的摩爾分數(shù)。此外，縮寫Cu-Ca-Ref指代無載體負載的銅鈣復合材料。由于循環(huán)過程中銅鈣復合材料碳酸化性能急劇衰減，不完全的碳酸化反應會減少CaCO3分解所需要的能量，本工作將銅鈣復合材料中CuO和CaO的摩爾比設置為1。
1.2 還原/煅燒-氧化-碳酸化循環(huán)實驗
如圖2所示，使用三床管式爐反應器對銅鈣復合材料進行還原/煅燒-氧化-碳酸化循環(huán)實驗。每個反應的氣體總流量恒定為400 mL/min，并通過質量流量計精準控制氣體流量，以模擬還原/煅燒-氧化-碳酸化循環(huán)實驗所需的氣氛。每次實驗中，稱取0.15 g樣品進行性能評估。首先，將樣品送入還原/煅燒反應器，在850 ℃的H2氣氛中進行10 min的還原/煅燒反應。然后，將樣品轉移至氧化反應器，在850 ℃的空氣氣氛下進行10 min的氧化反應。最后，將樣品轉移至碳酸化反應器，樣品在850 ℃的CO2氣氛中進行15 min的碳酸化反應。每個反應結束后，樣品自然冷卻至室溫，并使用分析天平(ME104，梅特勒)進行稱量。
圖2 三床式管式爐反應器
在本工作中，銅鈣復合材料的熱化學儲能特性評價指標包括氧化性能和碳酸化性能。氧化性能通過氧化率[式(5)]進行表征，碳酸化性能通過碳酸化轉化率[式(6)]進行表征。
式中，m0為初始的樣品質量；mcal/red,N為第N次還原/煅燒后的樣品質量；moxi,N為第N次氧化后的樣品質量；mcar,N為第N次碳酸化后樣品的質量；φCuO和φCaO為樣品中CuO和CaO的質量分數(shù)；MCuO、MO、MCaO和圖片為CuO、O、CaO和CO2的相對分子質量。
1.3 銅鈣復合材料的表征
采用X射線粉末衍射儀(XRD，SmartLabSE，Rigaku)分析銅鈣復合材料的組成成分。采用冷場場發(fā)射掃描電鏡(SEM，Regulus8100，日立)獲得銅鈣復合材料反應前后的表觀形貌特征。
2 結果與討論
2.1 單載體負載銅鈣復合材料的熱化學儲能特性
本實驗對無載體負載和不同載體負載的銅鈣復合材料進行了XRD表征。Cu-Ca-Ref的成分是CuO和Ca2CuO3，并未發(fā)現(xiàn)CaO。這說明在復合材料制備過程中CuO和CaO發(fā)生反應生成鈣銅化合物(Ca2CuO3)。但是Ca2CuO3不會影響銅鈣復合材料的反應性能，Ca2CuO3在首次還原/煅燒反應中會分解成Cu和CaO，且不會再次生成。添加載體后仍然沒有觀測到CaO的衍射峰。添加摩爾分數(shù)5%的Y2O3后，發(fā)現(xiàn)5Y-Cu-Ca的成分為Y2O3、CuO和Ca2CuO3。在添加摩爾分數(shù)5%的CeO2后，發(fā)現(xiàn)5Ce-Cu-Ca的成分為CeO2、CuO和Ca2CuO3。添加摩爾分數(shù)5%的MgO后，5Mg-Cu-Ca的成分為MgO、CuO和Ca2CuO3。
圖3(a)展示了無載體負載和不同載體負載的銅鈣復合材料的氧化性能。在10次循環(huán)中，Cu-Ca-Ref始終表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化性能。在首次循環(huán)中，Cu-Ca-Ref的氧化率達到了88.2%。經過10個循環(huán)后，Cu-Ca-Ref的氧化率降至85.4%，氧化性能僅衰減了3.2%。負載載體后，銅鈣復合材料依然保持優(yōu)異的氧化性能。在10次循環(huán)中，所有載體負載銅鈣復合材料(5Y-Cu-Ca、5Ce-Cu-Ca和5Mg-Cu-Ca)的氧化率始終高于90%。這表明載體負載的銅鈣復合材料在氧化性能上略優(yōu)于無載體負載的銅鈣復合材料。
圖3 單載體負載和無載體負載銅鈣復合材料的 (a) 氧化性能和 (b) 碳酸化性能
圖3(b)展示了無載體負載和不同載體負載銅鈣復合材料的碳酸化性能。Cu-Ca-Ref的初始碳酸化轉化率為76.1%，經過10個循環(huán)后，轉化率降至24.1%，碳酸化性能衰減了68.4%。添加Y2O3后，5Y-Cu-Ca的首次碳酸化轉化率為74.6%，經過10個循環(huán)后衰減至54.1%，是Cu-Ca-Ref的2.2倍。這表明，添加Y2O3可以顯著提高銅鈣復合材料的碳酸化轉化率，但最終的穩(wěn)定性仍有待提升。添加CeO2后，5Ce-Cu-Ca的初始碳酸化轉化率為67.7%，10次循環(huán)后降至57.1%，保留了初始碳酸化性能的84.3%。這表明，負載CeO2可以顯著改善銅鈣復合材料碳酸化性能的循環(huán)穩(wěn)定性。添加MgO后，5Mg-Cu-Ca的碳酸化性能與Cu-Ca-Ref類似，也發(fā)生了顯著衰減。5Mg-Cu-Ca的初始碳酸化轉化率為84.0%，但是10個循環(huán)后降至18.2%，損失了78.4%的初始活性。
對無載體負載和不同載體負載的銅鈣復合材料進行了SEM表征，結果如圖4所示。圖4(a)、(b)展示了Cu-Ca-Ref反應前后的SEM圖，可以觀察到Cu-Ca-Ref在循環(huán)過程中出現(xiàn)了嚴重燒結，導致孔隙結構發(fā)生了嚴重坍塌，造成其碳酸化性能的顯著衰減。相比之下，如圖4(c)、(e)和(g)所示，負載了不同載體后，尤其是MgO載體對銅鈣復合材料的孔隙結構改善作用非常顯著。當經歷了10次循環(huán)后，如圖4(d)、(f)和(h)所示，可以發(fā)現(xiàn)5Y-Cu-Ca和5Ce-Cu-Ca的微觀結構在循環(huán)后仍然能夠保持較為多孔的狀態(tài)，燒結現(xiàn)象被有效抑制。
圖4 (a)新鮮Cu-Ca-Ref，(b) 循環(huán)后Cu-Ca-Ref，(c) 新鮮5Y-Cu-Ca，(d) 循環(huán)后5Y-Cu-Ca，(e) 新鮮5Ce-Cu-Ca，(f) 循環(huán)后5Ce-Cu-Ca，(g) 新鮮5Mg-Cu-Ca，(h) 循環(huán)后5Mg-Cu-Ca的SEM圖
2.2 雙元載體負載銅鈣復合材料的熱化學儲能特性
盡管Y2O3負載的銅鈣復合材料具有優(yōu)異的氧化和碳酸化性能，但是在第9次循環(huán)后碳酸化轉化率開始下降。為此，采用雙元載體負載策略，將CeO2和ZrO2分別引入Y2O3負載銅鈣復合材料，進一步改善其碳酸化性能。對2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca和2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca進行了XRD表征分析。發(fā)現(xiàn)2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca的成分為Y2O3、CeO2、CuO和Ca2CuO3。2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的成分為Y2O3、CaZrO3、CuO和Ca2CuO3。
圖5(a)展示了Y2O3和CeO2或者Y2O3和ZrO2共同負載的銅鈣復合材料的氧化性能。可以發(fā)現(xiàn)雙元載體負載銅鈣復合材料的氧化性能非常優(yōu)異。當添加摩爾分數(shù)2.5%的Y2O3和2.5%的CeO2后，2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca在首次循環(huán)中的氧化率為93.1%，在10個循環(huán)后的氧化率為91.1%。當添加摩爾分數(shù)2.5%的Y2O3和2.5%的ZrO2后，2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的初始氧化率為97.4%，在經過10個循環(huán)后，2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的氧化率是97.0%。由此可見，添加CeO2或ZrO2幾乎不會影響Y2O3負載銅鈣復合材料的氧化性能，且始終略高于Cu-Ca-Ref的氧化性能。
圖5 雙元載體負載銅鈣復合材料的 (a) 氧化性能和 (b) 碳酸化性能
圖5(b)展示了Y2O3和CeO2或者Y2O3和ZrO2共同負載的銅鈣復合材料的碳酸化性能。當添加摩爾分數(shù)2.5%的Y2O3和2.5%的CeO2后，2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca在首次循環(huán)中的碳酸化轉化率為75.0%，10次循環(huán)后的碳酸化轉化率下降為55.4%，這非常接近于5Y-Cu-Ca最終的碳酸化轉化率(約54.1%)。在添加摩爾分數(shù)2.5%的Y2O3和2.5%的ZrO2后，2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的初始碳酸化轉化率為74.9%，在經過10個循環(huán)后，其的碳酸化轉化率是64.1%，比5Y-Cu-Ca和Cu-Ca-Ref分別高出10%和40%。由此可見，Y2O3和ZrO2是銅鈣復合材料的最佳的雙元載體組合。
圖6展示了2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca和2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca新鮮狀態(tài)和10次循環(huán)后的SEM表征。2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca新鮮狀態(tài)如圖6(a)所示，可以觀察到其具有優(yōu)異的孔隙結構。但是10個循環(huán)后，2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca的孔隙結構發(fā)生了惡化[圖6(b)]，較5Y-Cu-Ca[圖4(d)]并無明顯改善。如圖6(c)所示，可以觀察到2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca在新鮮狀態(tài)具有較好的孔隙結構，而且10次循環(huán)后，2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca仍然保持了較高的孔隙結構[圖6(d)]。相比于循環(huán)后5Y-Cu-Ca[圖4(d)]，循環(huán)后2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的孔隙結構有了顯著的改善，進而改善了碳酸化性能。
圖6 (a) 新鮮2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca，(b) 循環(huán)后2.5Y-2.5Ce-Cu-Ca，(c) 新鮮2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca，(d) 循環(huán)后2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的SEM圖
2.3 不同Y2O3和ZrO2摩爾比負載銅鈣復合材料的熱化學儲能特性
為了進一步優(yōu)化銅鈣復合材料的氧化性能和碳酸化性能，本工作通過改變Y2O3/ZrO2的摩爾比，研究Y2O3/ZrO2摩爾比對共同負載銅鈣復合材料性能的影響。圖7(a)展示了不同Y2O3/ZrO2摩爾比共同負載銅鈣復合材料的氧化性能?？梢钥闯?，在添加不同摩爾比的Y2O3和ZrO2后，銅鈣復合材料的氧化性能沒有發(fā)生明顯變化。1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca在首次循環(huán)中的氧化率為93.4%，在10個循環(huán)后的氧化率為90.3%。3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca在第1次循環(huán)中氧化率達到了97.7%，而經過10次循環(huán)后，氧化率降低至93.7%。3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca開始循環(huán)時的氧化率為93.2%，經過10次循環(huán)后，氧化率變化為96.5%。由此可見，在不同Y2O3/ZrO2摩爾比下，Y2O3/ZrO2共同負載銅鈣復合材料始終具有優(yōu)異的氧化性能。
圖7 不同Y2O3和ZrO2摩爾比的銅鈣復合材料的 (a) 氧化性能和 (b) 碳酸化性能
圖7(b)展示了無負載、Y2O3負載以及不同摩爾比Y2O3和ZrO2共同負載的銅鈣復合材料的碳酸化性能。在同時添加Y2O3和ZrO2后，相比于5Y-Cu-Ca，銅鈣復合材料碳酸化性能的循環(huán)穩(wěn)定性得到了提升。當Y2O3和ZrO2的摩爾比為1∶2時，1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca的初始碳酸化轉化率為64.5%，10次循環(huán)后為71.5%。當Y2O3和ZrO2的摩爾比為1∶1時，2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca的初始碳酸化轉化率為74.9%，在經過10個循環(huán)后，其碳酸化轉化率是64.1%。當Y2O3和ZrO2的摩爾比為2∶1時，3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca具有最佳的碳酸化性能，其初始碳酸化轉化率為81.6%，在經過10個循環(huán)后，其碳酸化轉化率是70.5%，分別是Cu-Ca-Ref和5Y-Cu-Ca的2.9倍和1.3倍。當進一步改變Y2O3和ZrO2的摩爾比為3∶1時，發(fā)現(xiàn)3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca的碳酸化轉化率較3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca發(fā)生了下降，其初始碳酸化轉化率為74.0%，在經過10個循環(huán)后降至65.9%。
圖8展示了1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca、3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca和3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca新鮮狀態(tài)和10次循環(huán)后的SEM表征。從圖8(a)、(c)和(e)以及圖6(c)可以看出，1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca、2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca、3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca和3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca在新鮮狀態(tài)下都具有多孔的孔隙結構，從結構方面說明了添加雙元載體材料并不會對銅鈣復合材料的碳酸化性能造成明顯的負面影響。從圖8(b)、(d)和(f)以及圖6(d)可以發(fā)現(xiàn)，1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca、2.5Y-2.5Zr-Cu-Ca、3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca和3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca在10次循環(huán)后都保留了較好的孔隙結構，這表明了添加不同摩爾比的Y2O3和ZrO2都較為明顯地減輕了銅鈣復合材料的燒結。其中，3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca具有最佳的孔隙結構。
圖8 (a) 新鮮1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca，(b) 循環(huán)后1.67Y-3.33Zr-Cu-Ca，(c) 新鮮3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca，(d) 循環(huán)后3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca，(e) 新鮮3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca，(f) 循環(huán)后3.75Y-1.25Zr-Cu-Ca的SEM圖
3 結論
采用Pechini法制備了載體負載的銅鈣復合材料，并在三床管式爐反應器中評估其性能。實驗結果表明，Cu-Ca-Ref始終表現(xiàn)出優(yōu)異的氧化性能，但其碳酸化性能較差。Cu-Ca-Ref的初始碳酸化轉化率為76.1%，經過10個循環(huán)后，轉化率降至24.1%，碳酸化性能衰減了68%。添加載體后，負載銅鈣復合材料依然保持了優(yōu)異的氧化性能，氧化率始終高于90%。相比于CeO2和MgO，添加Y2O3可以顯著提高銅鈣復合材料的碳酸化轉化率，但最終的穩(wěn)定性仍有待提升。5Y-Cu-Ca材料的首次碳酸化轉化率為74.6%，在經歷10次循環(huán)后降至54.1%，是Cu-Ca-Ref的2.2倍。進一步將ZrO2作為第二載體與Y2O3共同負載在銅鈣復合材料上，顯著提升了其碳酸化性能的循環(huán)穩(wěn)定性。3.33Y-1.67Zr-Cu-Ca具有最佳的碳酸化性能，其初始碳酸化轉化率為81.6%，在經過10個循環(huán)后，其碳酸化轉化率是70.5%，分別是Cu-Ca-Ref和5Y-Cu-Ca的2.9倍和1.3倍。
