化石燃料燃烧所产生大量CO₂排放导致了全球变暖日益严重,迫切需要采取措施使全球年平均温升低于2℃。研究高效碳捕集技术是控制碳排放的措施之一,在众多碳捕集材料中,硅酸锂（Li₄SiO₄）是一种性能良好的CO₂吸附剂,合成材料来源广泛,价格低廉,制备方法简单,循环吸附稳定性较高;而固相合成法制备Li₄SiO₄表面烧结严重,粒径大,在燃煤电厂低浓度CO₂气氛下（4¹5wt.%）,吸附性能较差,需对其改性以提高脱碳性能。太阳能是自然界中最大清洁能源,需利用储能技术改善其不稳定和间歇性,热化学储能技术主要通过储能材料的可逆反应对太阳能进行储热/放热,储能密度大,是一种极具前景的储能技术之一;Li₄SiO₄的储热/放热过程分别对应其脱附/吸附CO₂反应,是一种有潜力的储热材料,但其在热化学储能方面的研究较少。燃煤电厂CO₂捕集和热化学储能在流化床反应器中进行具有高效传热传质的优点,要求Li₄SiO₄在较短停留时间内快速吸附大量CO₂和高速放热,同时需具备一定硬度,以防止淘洗破碎。基于此,本研究通过球磨与掺杂碱金属盐复合改性Li₄SiO₄并造粒,制备出在低浓度CO₂气氛下吸附性能良好,在热化学储能技术中循环放热量高,且具有一定硬度的Li₄SiO₄小球。本文主要研究内容如下:（1）固相合成法制备出的Li₄SiO₄在低浓度（15vol.%）CO₂气氛下吸附时,最高吸附量仅有3.8wt.%,对Li₄SiO₄掺杂碱金属球磨复合改性并造粒,选择最优碱金属NaF作为掺杂剂,并优化NaF浓度,制备出小球样品吸附量可达17.6wt.%,仍达不到理想吸附效果,最后通过添加扩孔剂葡萄糖煅烧扩孔,制备出多孔Li₄SiO₄小球,吸附量提升至30wt.%,小球样品吸附性能良好,具有一定硬度（3.8N）,适用于在流化床中捕获低浓度CO₂。（2）根据吸附量与放热量之间的关系可知,Li₄SiO₄吸附量越大,放热量越高,但固相合成的Li₄SiO₄粉末在较短停留时间内CO₂吸附量低,放热量低。对固相合成的Li₄SiO₄粉末和掺杂NaF的Li₄SiO₄粉末分别混入15wt.%的葡萄糖,进一步球磨造粒后煅烧脱碳,制备出两种多孔Li₄SiO₄小球,两种小球都具有较高的循环放热量,第10个循环的放热量分别为0.88kJ/g和0.85kJ/g,两种样品硬度（>1N）合格,且掺杂NaF的多孔小球吸附温度范围较宽,吸附速率较快,是热化学储能技术中理想的储热材料。该论文有图32幅;表3个,参考文献95篇。