【正文】 –金融危機 ? 環(huán)境問題 地球變暖，南極大洞 ? 水利 生態(tài)問題 ? 核能 最近的問題 核廢料的處理 ? 國際金融危機（ 1998） 促使新的增長方式 結(jié)論： 目前新能源正處于爆發(fā)式增長階段 風(fēng)能 太陽能 化學(xué)電源的發(fā)展 1889年 Belgian第一輛電動車 內(nèi)燃機的出現(xiàn) 196090 電筒 礦燈 航標(biāo)燈 90年代 移動通訊的日益普及 本世紀(jì)初 電動自行車 近兩年 電動汽車重新被重視 5 2022/5/31 背景 新能源的發(fā)展現(xiàn)狀和我們的地位 化學(xué)電源和新能源的關(guān)系： ? 汽車對新能源的需求 ① 石油等化石能源帶來的問題 政治 經(jīng)濟 ② 環(huán)境污染 1. 新能源汽車的發(fā)展推動了化學(xué)電源的發(fā)展 2. 風(fēng)能、太陽能等新能源的快速發(fā)展對化學(xué)電源的巨大需求 風(fēng)能、太陽能 垃圾電 不穩(wěn)定 6 2022/5/31 背景 20221010 發(fā)布 國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)：節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、 新能源、新材料、新能源汽車 等產(chǎn)業(yè)。 2022廣東省八大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)：半導(dǎo)體照明（ LED）、高端新型電子信息、新能源汽車、生物、高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新能源、新材料八大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè) 我國新能源汽車“十城千輛”的推廣政策已經(jīng)實施了整整兩年。首次確定參與的城市有北京、上海、重慶、長春、大連、杭州、濟南、武漢、深圳、合肥、長沙、昆明和南昌等 13個城市。 7 2022/5/31 電動車在中國的優(yōu)勢： 1． 我們的制造業(yè)的優(yōu)勢 大量的就業(yè)人口 產(chǎn)業(yè)特點 2． 資源優(yōu)勢 中國有 Co Ni Li 稀土資源，能源結(jié)構(gòu)有電（煤電）無油 3． 和先進(jìn)技術(shù)差距相對小 汽車技術(shù)差距很大 混合動力也差距較大 純電動車差距較小，這也是我們國家把純電動車作為主攻方向的原因 4．政治因素 我們說不出口的重要因素 *備注頁 8 2022/5/31 背景 ? 2022年 6月 17日，工業(yè)和信息化部發(fā)布了 《 新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則 》 ? 《 新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 》 正在制定之中，預(yù)計 2022年底有望出臺。 ? 廣東 2022年底可望出臺新能源發(fā)展規(guī)劃 ? 2022年 7月廣州市發(fā)布了廣州市新能源和可再生能源發(fā)展規(guī)劃（ 20222020） ? 2022年 11月 《 珠海市新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（ 20222020年） 》 通過審議 9 2022/5/31 前言 2 ? 新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將上報 26新能源概念股受益 2022年 07月 21日 09:57 來源：中國經(jīng)濟網(wǎng)綜合 ? 國家將推進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展 3年內(nèi)新能源產(chǎn)值達(dá) 4千億 ? 新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將上報 未來增加投資 5萬億 ? 鋰電池，恰似當(dāng)年網(wǎng)絡(luò)股 2022年 09月 02日 07:39 新聞晨報 ? 最近三個月來，市場最紅的當(dāng)屬鋰電池，這個陌生的行業(yè)伴隨著電動汽車的興起而一夜成名。這情景，讓一些老股民聯(lián)想到當(dāng)年網(wǎng)絡(luò)股的炒作。 2022年前混合電動車用電池以鎳氫電池為主，2022年后，鋰離子電池將成為主導(dǎo)，鎳氫電池份額將逐步下降。其中鉛酸電池的產(chǎn)量約一億四千萬千伏安時 2022年我國電池行業(yè)的銷售收入 1900 億元，化學(xué)電池的產(chǎn)量超過 335億只，出口量超過 250億只，出口額 67億美元 。太陽電池產(chǎn)量 2022MW。 2022年我國電池行業(yè)的銷售收入超過 1500億元，各類電池的產(chǎn)量超過 340億只，各類電池出口量達(dá) 240億只，太陽能電池組建的產(chǎn)量超過1700MW,出口創(chuàng)匯額超過 95億美元 。 ?其中， 10家 鋰離子電池 企業(yè)，共生產(chǎn)鋰離子電池 ，銷售收入 107億元 。 ?17家鎳鎘鎳氫電池企業(yè)共完成銷售 收入 90億元 ，產(chǎn)量 只。 ?8家 太陽電池 企業(yè)完成銷售收入 448億元 ，產(chǎn)量 1739MW。 ? 2022年我國太陽電池產(chǎn)量超過 1088MW，排名世界第一 。 ?中國人擅長單打獨斗，兵團作戰(zhàn)是我們的弱點 ?2022年，上汽集團考察過全中國全部的鋰電池廠，最后下定決心和美國 A123合作，原因就是國內(nèi)幾乎沒有能夠滿足汽車需求的電池。 而廣東是我國電池生產(chǎn)的第一大省 ， 占據(jù)充電電池的半壁江山 ， 但形勢不容樂觀 。 應(yīng)該指出 ， 我們電池生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)國家相比還有差距 ， 特別是高端產(chǎn)品的市場占有率還有待進(jìn)一步提高 。 2022年廣東動力電池的生產(chǎn)目前占到全國 40%,鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈較為完整 ,產(chǎn)量居全國首位 。 把 Zn棒放入 CuSO4溶液 Zn 2e → Zn 2＋ Cu 2＋ + 2e → Cu Zn+Cu2+ → Zn 2＋ +Cu 25 2022/5/31 Zn 2e Zn 2＋ Cu 2＋ + 2e Cu 化學(xué)電源的組成和工作原理 2 → → 26 2022/5/31 Zn 2e → Zn 2＋ Cu 2＋ + 2e → Cu 左面帶正電，右面帶負(fù)電，電荷不平衡，反應(yīng)不能持續(xù) 化學(xué)電源的組成和工作原理 3 27 2022/5/31 化學(xué)電源的組成和工作原理 4 Zn 2e → Zn 2＋ 氧化 陽極 負(fù)極 Cu 2＋ + 2e → Cu 還原 陰極 正極 Zn+Cu2+ → Zn 2＋ +Cu () Zn│ZnSO4（ a1)‖CuSO4(a2) │Cu(+) 28 2022/5/31 化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能實現(xiàn)條件和基本部件 化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的條件： 1. 空間的隔離（區(qū)別與一般氧化還原反應(yīng)） 2. 電子必須經(jīng)過外電路（區(qū)別與微電池） 兩極之間電子通過外部，離子傳導(dǎo)通過內(nèi)部 四個基本部件： 兩個電極 電解質(zhì) 隔膜 外殼 29 2022/5/31 Zn－ Cu電池 Zn 2＋ + 2e → Zn 還原 負(fù)極 Cu 2e → Cu 2＋ 氧化 正極 Zn 2＋ + Cu →Zn + Cu 2+ 充電 30 2022/5/31 break2022221 1st 31 2022/5/31 電池反應(yīng)的特點 1. 反應(yīng)在界面進(jìn)行，有電荷和物質(zhì)轉(zhuǎn)移 2. 反應(yīng)總是“共軛”，兩個反應(yīng)分隔 3. 電池極性 反應(yīng) 4. 電子必須經(jīng)過外電路 32 2022/5/31 電池極性 反應(yīng) 負(fù)極 正極 電荷性質(zhì) 陽極 陰極 氧化還原性質(zhì) Ox+eRe 放電 負(fù)極 → e 氧化反應(yīng) 陽極 正極 e → 還原反應(yīng) 陰極 充電 負(fù)極 e → 還原反應(yīng) 陰極 正極 → e 氧化反應(yīng) 陽極 充電 電解是和常識相同 返回 33 2022/5/31 組成電池各部分作用 1. 電極 正極 負(fù)極 活性物質(zhì) 2. 電解質(zhì) 離子導(dǎo)電 3. 隔膜 隔絕電子導(dǎo)電 4. 外殼 容器 外衣 34 2022/5/31 電極材料 負(fù)極 （陽極 anode還原劑） ? 活潑金屬 H HM Li Na Mg Zn Cd Pb 正極 （陰極 cathode氧化劑） F（太活潑 氣體） Cl2（氣體） O2 固體比較好 MnO2 AgO PbO2 NiOOH HgO TiS2 AgCl LiMOx 35 2022/5/31 元素周期表 H Tim Helvey He Li Be Solids固體 Man Made Elements B C N O F Ne Na Mg Gases氣體 Liquids液體 Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Unq Unp Unh Uns Uno Une Uun Uuu Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Element periodic table 36 2022/5/31 電池材料選擇原則 1. 電動勢高 2. 電化當(dāng)量低 3. 電化學(xué)活性高 提高比表面 4. 電解質(zhì)穩(wěn)定性高 5. 環(huán)境友好 6. 活性物質(zhì)導(dǎo)電性好 7. 來源豐富 價格便宜 37 2022/5/31 電解液 隔膜 電解液 導(dǎo)電能力強 穩(wěn)定性好 隔膜 ? 隔絕電子 傳導(dǎo)離子能力強 ? 耐腐蝕 ? 經(jīng)受正極氧化劑的氧化 ? 材料來源豐富 價格便宜 38 2022/5/31 第二節(jié) 化學(xué)電源的分類 ? 按工作性質(zhì)分類 1. 一次電池（ Primary Battery） 2. 二次電池 （ Secondary Battery） 3. 儲備電池 （ Storage Battery） 激活電池：熱激活 電解液激活 4. 燃料電池 （ Fuel Cell） 39 2022/5/31 化學(xué)電源的分類 ? 按電解質(zhì)性質(zhì)分類 1. 酸性電池 2. 堿性電池 3. 中性電池 4. 有機電解質(zhì)電池 5. 固體電解質(zhì)電池 40 2022/5/31 其他電池 電池 蓄電池 ——鉛酸蓄電池 高容量紙板電池 高功率紙板電池 一次電池 鋅錳干電池 各種扣式電池 鋰原電池 糊式電池 紙板電池 堿性電池 小型二次電池 鎘鎳電池 氫鎳電池 鋰離子電池 可充電堿錳電池 開口式鉛酸蓄電池 密封式鉛酸蓄電池 燃料電池 金屬 —空氣電池 太陽能電池 化學(xué)電源的分類 超級電容器 41 2022/5/31 第三節(jié) 電池的電性能 一. 電池的電動勢和開路電壓 開路電壓 :電池在斷路時電池兩極的電壓差 電動勢 :根據(jù)電池反應(yīng)，應(yīng)用熱力學(xué)方法的計算值 ΔG= nFE Red1+Ox2 → Red 2+Ox1 ΔG= ΔG0+RTln([Red1][Ox2]/ [Red2][Ox1] E=E0(RT/nF)ln([Red1][Ox2]/ [Red2 ][Ox1] 開路電壓 : 實際測量值 電動勢 ≥開路電壓 42 2022/5/31 二 .電池的內(nèi)阻 ? 電池的內(nèi)阻是指電流通過電池內(nèi)部受到的阻力 ? 包括 歐姆電阻 極化電阻 ? 極化電阻包括電化學(xué)極化和濃差極化 ? V＝ E－ I（ RΩ+Rp ) V 工作電壓 E 開路電壓 I 電流 RΩ歐姆電阻 Rp 極化電阻 43 2022/5/31 二 .電池的歐姆內(nèi)阻 ? 電極材料電阻 加入導(dǎo)電劑 電極壓制 制造工藝 ? 電解液電阻 采用導(dǎo)電性能好的電解液 ? 隔膜電阻 隔膜的厚薄和孔率 ? 正負(fù)極和外殼的接觸電阻 緊密裝配 焊接 44 2022/5/31 三 .電池的放電電壓和充電電壓 ? 放電電壓：電池在放