新能源材料-上海理工大學(xué)課程中心展示系統(tǒng)-文庫吧資料
2025-02-19 13:39本頁面
【正文】 快速充放電 ；216。同尺寸的電池容量是 Ni／ Cd電池的 ～ 2倍；216。 與已廣泛應(yīng)用的 Ni／ Cd電池 相比， Ni／ MH電池具有如下獨(dú)特的 優(yōu)勢(shì) ：216。o 目前研究的儲(chǔ)氫合金 負(fù)極材料 主要有 AB5型 稀土鎳系 儲(chǔ)氫合金、 AB2型 Laves合金、AB型 TiNi系合金， A2B型 鎂基 儲(chǔ)氫合金以及 V基固溶體 等幾種類型。影響 球形 Ni(OH)2正極材料性能的主要因素有 化學(xué)組成、粒徑大小、粒徑分布、結(jié)構(gòu)缺陷和表面活性 等，須進(jìn)一步提高正極的 放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性 。由于 Ni／ MH二次電池 負(fù)極材料 中要使用大量 稀土 元素，而 我國 的 稀土 資源 十分豐富，其儲(chǔ)量位于世界前列，為我國發(fā)展 Ni／ MH電池打下了 良好的基礎(chǔ) 。 美國、日本 等國競(jìng)相研究開發(fā)儲(chǔ)氫合金材料和 Ni／ MH電池。 1987年試生產(chǎn)。1974年開始儲(chǔ)氫合金作為二次電池的負(fù)極材料的研究。o 新型二次電池材料及原理鎳氫二次電池 –工作原理Ni／ MH二次電池20世紀(jì) 60年代末，儲(chǔ)氫合金的發(fā)現(xiàn)。o 全世界天然 能源 正在不斷 消耗 ，終將枯竭， 尋求新能源 的呼聲愈來愈高。這些優(yōu)勢(shì)是導(dǎo)致二次電池 迅速發(fā)展的主要原因 推動(dòng)力 ， 相關(guān)背景 還有：o 信息技術(shù)的發(fā)展 ，特別是 移動(dòng) 通信及筆記本計(jì)算機(jī)等的迅速發(fā)展，迫切要求電池 小型化、輕型化、長的服務(wù)時(shí)間、長的工作壽命和免維護(hù)技術(shù) 。o 常用的二次電池的 原理 是通過 充、放電過程 實(shí)現(xiàn)的，即 放電時(shí)通過化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)生電能，而施加反向電流時(shí)則可使體系回復(fù)到原來狀態(tài) ，即將電能以化學(xué)能形式重新儲(chǔ)存起來的新型電池，它的充、放電反應(yīng)是 可逆 的。新型二次電池 簡(jiǎn)介 o 一次電池 使用后，回收不及時(shí)或處理不當(dāng)，常隨普通垃圾一起被丟棄或被填埋，造成 資源浪費(fèi) ，同時(shí)電池中的 重金屬元素 的泄漏也 污染 了當(dāng)?shù)氐乃w和土壤。每年都有100種以上的儲(chǔ)氫合金申請(qǐng)專利。這也成為日本是每年申請(qǐng)貯氫合金 專利最多的國家的原因。于是，貯氫材料的研究成了熱門課題。 真所謂 “踏破鐵鞋無覓處，得來全不費(fèi)功夫 ”。氣瓶制造廠知道 鈦錳合金 強(qiáng)度高，耐壓保險(xiǎn)，就用它裝氫氣。經(jīng)仔細(xì)檢查，氫瓶 并沒有漏氣 。如德國的 奔馳 汽車公司制成了載有代替油箱的 鐵鈦系 吸氫合金的 氫發(fā)動(dòng)機(jī) ，他們的打算是：一旦汽油緊張，就推出以氫為燃料的奔馳汽車。 這種氫化鋰丸其實(shí)就是貯氫材料，但它的 儲(chǔ)氫過程復(fù)雜 ，且只能一次性使用 ，氫釋放后，鋰本身很活潑，會(huì)立即吸收大量空氣，無法第二次吸氫，因此后來很少應(yīng)用。當(dāng)飛行員在海上失事 或被擊落墜海時(shí)，只要把它放進(jìn)特制的盛有水的裝置內(nèi)，就會(huì) 立即溶解 而釋放出 大量氫氣 。早在 第二次世界大戰(zhàn) 期間，美國的 飛行員 經(jīng)常隨身攜帶一種象 藥丸 但又不是藥的東西，它一放進(jìn) 水 里就會(huì)冒出 大量氣體 。以上諸多的原因，使得以氫氣作為汽車動(dòng)力燃料的應(yīng)用一直都遇到 很大的困難 。o 傳統(tǒng) 的貯氫方法有 兩種 ，一種是采用 壓縮貯氫 的方式，用 高壓鋼瓶（氫氣瓶） 來貯存氫氣；鋼瓶貯存氫氣的 容積很小 ，即使加壓到 l50個(gè)大氣壓，瓶里所裝氫氣的質(zhì)量還不到氫氣瓶質(zhì)量的 1%，而且還有 爆炸 的危險(xiǎn)。世界四大汽車公司，美國的 通用 和 福特 ，日本的 豐田 ，德國的 戴姆勒 — 奔馳 ，都在 加快研制氫燃料汽車 的步伐。但風(fēng)能發(fā)電裝置 造價(jià)較高 。o －個(gè) ，轉(zhuǎn)子葉片 直徑 要80ｍ ，包括傳動(dòng)箱的總重達(dá) 30t；風(fēng)車 高 近百米 ，用材 幾百噸 。 風(fēng)能o 太陽能 在地面上約 2％ 轉(zhuǎn)變?yōu)?風(fēng)能 ，全球 風(fēng)力用于發(fā)電功率可達(dá) kW，很有發(fā)展前景。于是，被加熱的空氣可用來 驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī) 發(fā)電 。由于 溫度 上升，使炭微粒 氣化 。o 近年來，國外還研制成了一種用 炭黑 來捕捉太陽能以 驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電 的裝置。由于在 大氣層外 陽光強(qiáng)度比地面高 ，又 不受氣候影響 ，據(jù)估計(jì)，由此得到的電能 成本可與常規(guī)電能相比 。我國 1990年9月 3日發(fā)射的 氣象衛(wèi)星 上，也采用了半導(dǎo)體太陽能電池。但功率小得可憐 ，只能供一個(gè) 5毫瓦 的無線電輔助發(fā)射機(jī)的用電。我國 西部 地區(qū)日照好、居民分散，適合發(fā)展太陽能。近年來正在研制便于 大規(guī)模 制造的 燃料納米半導(dǎo)體材料 及 有機(jī)光伏轉(zhuǎn)換薄膜 。太陽能電池中， 材料費(fèi)可達(dá) 60% ~ 80 %。據(jù)報(bào)道，美研制出 氮化鎵銦 高效太陽能電池可吸收 50%以上能量。o 太陽能電池o 研制 高效、長壽、廉價(jià)的光伏轉(zhuǎn)換材料已成為目前能源新材料領(lǐng)域的 重要課題 。但太陽輻射到地球的能量密度太低
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