环境友好的可再生能源的持续供给已经成为全球近年来的主要挑战之一。本文通过对硫酸盐基无机水合盐材料及其复合材料热化学储能的研究，以期改善其储能和利用效率。本论文的研究内容涉及硫酸盐基无机水合盐材料及其复合材料的热化学过程及热转换机理的深入分析，具体如下：
　　(1)通过对材料的水合和脱水特性分析，研究了硫酸锌、硫酸镁和硫酸铁盐的动力学特性。采用四组温度研究了温度对于材料的物理-化学性能的影响。在100℃时，硫酸锌盐表现出明显的失水现象，并且在较低温度的水合过程中，硫酸锌盐表现出最高的水合焓和能量密度，与镁盐和铁盐相比，硫酸锌盐比表现出更高的能效。
　　(2)制备了MgSO4/ZnSO4(MZx)复合材料，以期进一步提高蓄热材料的水合焓值和吸水能力。研究结果表明，当MgSO4与ZnSO4的混合比例为9∶1时水合性能较好，复合后的MZx材料的水合性能比单一MgSO4和ZnSO4材料分别提高了34%和48%。环境湿度和温度对吸附质量的影响分析结果表明，在环境温度45℃和75%湿度条件下，MZx复合材料的吸水能力达到最大，达到0.21g/g。
　　(3)采用沸石基质(13X沸石和LTA沸石)浸渍法制备了复合ZnSO4?7H2O-沸石材料，以期进一步改善材料的水合性能。ZnSO4/13X-沸石复合材料在45℃的空气温度和75%的相对湿度下表现出最高的吸水量(0.26g/g)，比纯ZnSO4?7H2O材料的吸水率高出一倍，这是源于ZnSO4/13X-沸石复合材料的表面积(491m2 g-1)和孔隙容积(0.31cm3)较大。此外，还研究了相对湿度和水合温度对水合速率和吸水量的影响。结果表明，当空气温度和相对湿度高于45℃和75%RH时，复合材料的水合能力明显降低；X射线衍射分析表明，复合材料(ZnSO4/13X)在吸水/脱水过程中，部分水合ZnSO4材料的结晶度和相态保持不变，这提高了材料在水合过程中的吸水量和吸附焓。
　　(4)采用了二维层状MXene材料与水合盐复合形成七水硫酸镁/2D碳化物(MgSO4/MXene)复合材料，以期改善七水合硫酸镁的热化学储热性能。所制备的新型2D-MXene基复合材料具有良好的水合性能(2167 J/g)/脱水焓(2278 J/g)，良好的导热性能，良好的循环性能，以及最大的吸水能力和更高的热能转换效率。实验结果表明，复合材料比纯MgSO4盐具有更好的热辐射吸收能力和更长的蓄热时间。复合材料表现出比单一MgSO4材料更好的吸水性能，这是由于MXene纳米片的层间距更宽。研究结果表明，所制备的MgSO4/MXene复合材料具有良好的长期储热性能、光热转换性能和较大的吸水能力，是有着良好应用前景的热化学储热材料。
　　本文的研究成果对认识热化学储热材料的储热原理、开展这一领域的研究以及提高热化学储能材料的整体技术水平具有重要意义。