热化学储热是一种新兴的储热技术,与显热储热及相变储热技术相比,其具有更大的储热密度,能实现热能的长时间无损储存。CaO/Ca（OH）2体系是一种典型的热化学储热工质对,在自然界中广泛存在,廉价易得,特别适用于中高温热能的储存,在可再生能源利用以及工业余热回收利用上具有极其广阔的应用前景。本文的研究工作主要围绕提高材料储热反应性能、强化材料机械强度及探究直接式热化学储热系统运行特性三个方面展开。首先,本文制备了掺杂KNO3的Ca（OH）2复合材料,提高了Ca（OH）2的储热速度,拓展了其储热温度范围,确定了最佳的KNO3掺杂比例。在此基础上,本文对纯Ca（OH）2及其复合材料进行了非等温动力学分析,得到了它们的分解动力学参数及相应的动力学控制方程,为后续的热化学储热系统设计提供了理论基础。测试结果表明,掺杂KNO3不仅可以降低Ca（OH）2的分解活化能,还可以强化分解过程中的传质。另外,本文对纯Ca（OH）2及其复合材料进行了不同气氛下的循环稳定性测试,提出了抑制材料失效的解决方案;其次,本文针对CaO/Ca（OH）2流化床热化学储热系统中,物料颗粒易破碎的问题,使用重质焦油作为粘合剂,KCl作为催化剂,通过高温煅烧得到了机械性能增强的CaO基复合材料。分析测试表明,重质焦油高温热解形成了网状碳结构,对CaO颗粒形成了有效支撑。同时,由于网状碳结构中含有少量石墨化碳,复合材料的导热性能也得到了提高。对复合材料进行30次循环稳定性测试后,复合材料仍然保持良好的机械性能和反应性能;最后,本文对CaO/Ca（OH）2直接式热化学储热系统的储、放热特性进行了探究。研究发现,在储热过程中,Ca（OH）2分解吸热会造成反应器内温度出现下凹段,且由于反应器上部物料能接受到更多的加热功率,反应器上部温度的下凹段持续时间更短;在放热过程中,分别增加水蒸气流量和氮气流量,反应器内的放热强度都得到了提高,反应器内放热强化区域也将得到扩展,但提高水蒸气流量对物料放热强度的增大效应更为明显。