新能源材料-上海理工大學(xué)課程中心展示系統(tǒng)(參考版)
2025-02-17 13:39本頁面
【正文】 謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH。另外，有些新能源材料在生產(chǎn)過程中也會(huì)產(chǎn)生 三廢（如核廢料 ）而對(duì)環(huán)境造成 污染 ，這也是新能源材料必須考慮解決的問題。（ 3）安全與環(huán)境保護(hù)這是新能源材料能否大規(guī)模應(yīng)用的 關(guān)鍵 。o 又如， 燃料電池 中要使用 鉑做催化劑 ，如何用一種新的材料來 代替 或者用新的工藝來 減少 使用這種元素的量，也是必須注意加以解決的課題。新能源材料有待解決的課題（ 1）提高能量的利用率和轉(zhuǎn)換率 研究新材料、新結(jié)構(gòu)、新效應(yīng)以提高能量的利用效率與轉(zhuǎn)換效率（ 2）資源的合理利用 新能源的大量應(yīng)用必然涉及到新材料所需原料的 資源 問題。核聚變能產(chǎn)生 上億度的高溫 ，雖然用 磁場(chǎng)束縛（托卡馬克法）使高溫等離子體不直接接觸材料 ，但 對(duì)材料要求還是十分苛刻 ，如 耐中子輻射、耐高溫和抗氫脆 等。一座100萬千瓦 的核聚變電站，每年耗氘量只需 304千克 。o 對(duì)于 裂變堆 材料而言， 燃料 常常是 UO2或 UN， 慢化劑 （中子減速）采用 水、重水、鈹和石墨 等， 控制材料 （吸收中子）常用 B4C、硼硅酸玻璃、鉿 等， 冷卻劑 （傳熱）一般是 水、重水、二氧化碳、氦 ， 反射 層（中子）采用 鈹、石墨 等， 屏蔽 材料（ γ射線、熱中子）如 鐵、鉛、混凝土、硼鋼 ，反應(yīng)堆 容器 采用 高強(qiáng)鋼 。核能o 核能是 廉價(jià) 的 清潔 能源，核電占世界電能的 17％ ，已建核電裝置 400余座 。今后可能會(huì)便宜，因無轉(zhuǎn)動(dòng)部件，構(gòu)造簡(jiǎn)單。博能燃料電池 功率 : 200W 重量 : 9kg亞太燃料電池功率 : 3,000W重量 : 10kg燃料電池燃料電池汽車167。 u 1839年 Grove利用氫、氧反應(yīng)生成水，同時(shí)有電流產(chǎn)生的原理發(fā)明了 氫 氧燃料電池 ，但由于 原材料 等原因，研究進(jìn)展 十分緩慢 。所需燃料 (氫或通過甲烷、天然氣、煤氣、甲醇、乙醇、汽油等石化燃料或生物能源重整制取 )和氧 (或空氣 )不斷由外界輸入，因此燃料電池是名符其實(shí)的把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 燃料電池發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氫氣的燃燒反應(yīng)。o 發(fā)展電動(dòng)汽車用大容量電池 電動(dòng)汽車候選電池性能比較發(fā)展方向發(fā)展方向o 開發(fā)及使用新的高性能電極材料o 加速聚合物電池的開發(fā)以實(shí)現(xiàn)電池的薄型化燃料電池 燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，又稱電化學(xué)發(fā)電器。o 使用 熔融無機(jī)鹽 作為電解質(zhì)，具有 高電導(dǎo)率和高電壓 的優(yōu)點(diǎn)，但僅能在 高溫 下工作。o 采用 有機(jī)溶劑 電解質(zhì)后，由于使用強(qiáng)還原性 活潑金屬 及其化合物作為負(fù)極材料，電池的 工作電壓 得以 大幅度提高 。水溶液電解質(zhì)具有 離子狀態(tài)穩(wěn)定、粘度小、電導(dǎo)率高 的優(yōu)點(diǎn)，是目前 應(yīng)用最廣泛 的電解質(zhì)。 水溶液、有機(jī)溶液、聚合物、熔鹽或固體材料 均可作為電解質(zhì)材料。 比較廉價(jià) 的電極材料為 LiNiO2和 LiMn2O4，它們正在被 廣泛研究 并已經(jīng)在電池中 試用 。二次電池鋰離子電動(dòng)車 整車重量 17kg，載重量 75kg，電機(jī)功率 180W，最高時(shí)速 ≤25km/h，行程 =50km混合動(dòng)力公交車日本索尼公司鋰離子電池力神公司鋰離子電池目錄目前鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn) 鋰離子電池與鎳鎘、鎳氫電池性能的對(duì)比正極材料： 鋰離子電池正極材料不僅作為 電極材料 參與電化學(xué)反應(yīng)，而且是電池的 鋰離子源 。鋰離子電池被人們稱為 “綠色環(huán)保能源 ”和 “跨世紀(jì)的能源革命 ”。m3)、電化當(dāng)量最小 (o 高能電池的開發(fā)首先從尋找高比能量的電極材料開始。鋰離子二次電池 鋰離子電池是 1991年由日本 SONY公司開發(fā)完成的鋰離子電池系統(tǒng)（ LiCoO2／ C）后進(jìn)入 量產(chǎn) 階段的。隨著研究工作的深入和技術(shù)的發(fā)展，Ni／ MH電池在電動(dòng)工具、電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力車上也正在逐步得到應(yīng)用，形成新的發(fā)展動(dòng)力。 發(fā)展優(yōu)勢(shì) o 能量密度高；o 無鎘污染，又被稱為綠色電池；o 可以大電流快速充放電；o Ni／ MH電池的工作電壓也是 ，與 Ni／ Cd電池具有互換性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。 可以 大電流
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