有特色的新能源材料广告词

有特色的新能源材料广告词篇一：新能源材料 第一章 绪论 *能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。 *物质、能量和信息是构成自然社会的基本要素。 *能源的评价：储量，储能的可能性与供能的连续性，能流密度开发费用和利用能源的设备费用，运输费用与损耗，品位问题，污染问题。 *新能源材料：是指能实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术所需的关键材料。 *新能源材料的主要特点：能把原来使用的能源转变成新能源；可提高贮能效率，有效进行能量*转换；材料的组成、结构、制作、加工工艺决定着投资与运行成本。 第二章 金属氢化物镍电池材料 化学能是化合物发生化学反应时吸收或释放的能量，它以热能或者其他形式的能量存在的,各种物质都储存有化学能。不同的物质不仅组成不同、结构不同，所包含的化学能也是不同的 电池: 把化学能转换成电能的装置。如干电池、蓄电池。 电解池:把电能转换成化学能的装置。 电极:可以接受电子或放出电子成为中介的导电物质。 一个电池氧化反应和还原反应要各自分别进行，所以需要两个电极。 2） 阳极：进行氧化反应的电极称为阳极。阴极：进行还原反应的电极称为阴极。 3）正极：电势高的一极称为正极。负极：电势低的一极称为负极 （1）电池的放电：电池接在外部设备上处于使用状态叫做电池的放电。 （2）电池的充电：电池放电后，被外部取走了电能，要使电池恢复原状，必须从外部对电池补充电能。补充电能的过程叫做充电。 充电和放电是逆反应。电池充电时进行的是电解反应，此时其相当于一个电解池。 *电池的重要指标：电池电压、电池容量和电池寿命 *标准电压：又称额定电压，指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差，由此产生的电压值。 *标称电压：电池放电时全程的平均电压。 *放电深度：表示放电的一种量度，为放电容量与总容量的百分比。 *容量密度：电池单位质量或单位体积所能释放出的电量 循环寿命：电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环，电池在正常保持输出一定容量的情况下所能进行的充放电循环次数。 容量密度：电池单位质量或单位体积所能释放出的电量，单位为mAh/L或mAh/kg 自放电：电池在不与外电路连接时，由内部自发反应引起的电池容量损失的现象叫做自放电。以每年或每月损失的容量百分数表示。由于自放电现象的存在，因此在重新启用闲置不用的蓄电池时，需要重新为蓄电池充电，使其电量充足。 一次电池: 电池内的活性物质因放电而消耗，用完就不能再进行充电的电池称为一次电池，比如锰干电池。经济实用，但浪费材料，丢弃物容易污染环境。 *二次电池：放电时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应。 充电时，负极上发生还原反应，正极上发生氧化反应。 *电池的充电过程：预充电、快速充电、补足充电、涓流充电 *充电终止控制方法：定时控制，电压控制和温度控制 *当前世界电池工业发展的3个特点：绿色环保电池迅猛发展，一次电池向二次电池转化，电池进一步向小、轻、薄方向发展。 *镍-镉电池负极Cd/Cd(OH)2电解质KOH(LiOH)水溶液正极NiOOH/Ni(OH)2 优：自放电少 耐过充过放电 输出功率大缺：价格高，镉有毒、会污染环境，记忆效应明显。*铅酸电池 负极Pb/PbSO4电解质H2SO4水溶液正极PbO2/PbSO4 优：造价低 耐过充电过放电 输出功率大 缺：能量密度低，Pb/PbSO4 和硫酸会污染环境。 *镍-氢电池 LaNi5H6/LaNi5 KOH(LiOH)水溶液 NiOOH/Ni(OH)2正极的活性物质：放电时：NiOOH 充电时：Ni(OH)2负极的活性物质：放电时：MH 充电时：M电解液：30%的KOH溶液 优：能量密度高 记忆效应低 不含有毒金属镉 可大电流快速充放电 缺：价格比镍镉电池贵，耐过充电容忍度低、寿命低于镍镉电池。 *KOH电解液的作用：离子迁移电荷的作用；KOH电解质水溶液中的OH-和H2O在充放电过程中都参与了电极反应。 *储氢合金：在一定的温度和压力条件下，一些合金能够大量吸收氢气，反应生成金属氢化物同时放出热量。将这些金属氢化物加热，它们又会分解将储存在其中的氢释放出来。这些会吸收/释放氢气的金属合金，被称为储氢合金。 *储氢过程：形成固溶体（相），合金结构保持不变 固溶体进一步与氢反应生成氢化物（相） 进一步增加氢压，合金中的氢含量基本不变或略有增加。*影响相平衡的因素为温度、压力和组成 *储氢合金负极材料要求：储氢容量高；具有较强的抗氧化性能；在强碱性电解液中，能保持稳定的化学状态和形状；抗粉化性能好；具有良好的导热和导电性能；原材料成本低廉。 *储氢合金负极材料：AB5型稀土镍系储氢合金、AB2型Laves相合金、A2B型镁基储氢合金和V基固溶体型合金等。A：La、Zr、Mg、V、Ti B:Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al *AB5型混合稀土系储氢电极合金LaNi5优点：很高的电化学储氢容量和良好的吸放氢动力学特性。缺点：吸氢后晶胞体积膨胀较大，随着充放电循环的进行，其容量迅速衰减。 *优化：A侧混合稀土组成优化 B侧混合稀土组成优化 表面改性处理 组织结构与电极性能 *Ni(OH)2正极材料制备：化学沉淀晶体生长法 镍粉高压催化氧化法 金属镍电解沉淀法 *NiMH电池材料的再生利用：火法冶金处理 湿法冶金处理 大型动力电池材料的冶金处理 固溶体：所谓固溶体是指熔质原子溶解在金属溶剂的晶格中所组成的合金相，即是指一种或者多种溶剂的固体溶液。两组元在熔融态下互溶，固态也相互溶解，且形成均匀一致的物质。形成固溶体时，含量大者为溶剂，含量少者为溶质；溶剂的晶格即为固溶体的晶格。 不破坏主晶相原有的晶体结构，但晶胞参数可能有少许改变，基本保持了主晶相的特性。 氢在固溶体中的分布是随机分布的，氢在b相中分布基本是均匀分布的。 3、 吸氢和放氢原理 总之，金属(合金)氢化物能否作为能量贮存、转换材料取决于氢在金属(合金)中吸收和释放的可逆反应是否可行。氢在金属合金中的吸收和释放又取决于金属合金和氢的相平衡关系。影响相平衡的因素为温度、压力和组成成分。 Ni(OH)2正极材料 2 3基本性质充放电性质电极充电时从Ni(OH)2转变成NiOOH，Ni被氧化成Ni；放电时 32NiOOH逆变成Ni(OH)2，Ni还原成Ni。 基本性质密度 无规则形状的低密度Ni(OH)2密度较低，松装密度大于 g/mL、振实密度大于 g/mL的球形Ni(OH)2为高密度球形Ni(OH)2。 基本性质晶形 Ni(OH)2存在、两种晶型，NiOOH存在、两种晶型。 目前生产Ni/MH电池使用的Ni(OH)2均为晶型。 高密度球形Ni(OH)2电化学性能的影响因素 粒径大小及粒径分布主要影响Ni(OH)2的活性、比表面积、松装和振实密度。 一般1-50 mm，其中5-12 mm使用频率最高 ? 一般粒径小，比表面积大，活性高； 但粒径过小，会降低松装和振实密度O一A: 为吸氢过程的第一步，金属吸氢，形成含氢固溶体（a相）； A一B: 为吸氢过程的第二步，氢溶入固溶体，处在过渡相（a b相）； B点以后:为第三步，氢进一步溶入固溶体并达到饱和，形成金 属氢化物，（b相） 金属与氢的反应是一个可逆过程。 正向反应吸氢、放热，逆向反应释氢、吸热。 改变温度和压力条件可使反应按正向、逆向反复进行。 第二章 锂离子电池 负C6Li/C6 电解液LiPF6(ECDEC) 正 /LiCoO2 优：电压高 能量密度高 无记忆效应 不含有毒污染物 能量转换效率高 大充放电率 低维护性 低自放电率 长循环寿命 缺点：耐过充电容忍度低。安全性能问题 价格昂贵*锂电池正极材料是MnO2或CuO等，负极是锂。在充放电循环过程中,容易形成锂结晶，造成电池内部短路。锂的化学性质非常活泼，很容易燃烧。当电池放电时，电池内部持续升温，活化过程中所产生的气体膨胀，使电池内压加大。易粉化，寿命低。 *锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。 *锂离子正负极材料要求：有层状或隧道的晶体结构，利于锂离子嵌入和脱出;晶体结构牢固，在充放电电压范围内的稳定性好，使电极具有良好的充放可逆性，以保证锂离子电池的循环寿命;尽可能多的锂离子嵌入和脱出，使具有高化学能;在锂离子进行嵌脱时，电极反应的自由能变化应较小，以使电池有较平稳的充放电电压；锂离子应有较大的扩散系数，减少极化造成的能量损耗，有较好的快充放电性能；分子量小，提高质量能量密度；摩尔体积小，提高体积能量密度；材料应该便宜，对环境无污染。*石墨由于具备电子电导率高、锂离子扩散系数大、层状结构在嵌锂前后体积变化小、嵌锂容量高和嵌锂电位低等优点 ，成为目前主流的商业化锂离子电池负极材料。 *电池电解质的要求：锂遇水会发生反应，应选用非水电解质溶液。电化学稳定性高，较宽电位范围内保持稳定。化学稳定性高，热性能稳定，与电极兼容性好，能使负极形成稳定的SEI膜； 没有毒性，使用安全；容易制备，成本低。 LIB正极材料主要有： LiMO2 (M=Co, Ni, NiCo, NiCoMn) 层状结构 LiMn2O4尖晶石结构 LiMPO4 (M=Fe, Mn, Co) 橄榄石结构。 电解质：凡是能够成为离子导体的材料，如水溶液、有机溶液、聚合物、熔盐或固体材料，均可作为电解质。 作用：在电池正负极之间，起着离子导电、电子绝缘的作用。 重要性：电解质的性质影响着电池的循环寿命、工作温度范围、充放电效率、电池安全性、密度等性能。 锂离子电池的电解液是非水有机溶剂（溶剂）和无机盐（溶质）构成的。 大多采用LiPF6 （溶质）的乙烯碳酸酯（EC）、丙烯碳酸酯（PC）和低粘度二乙基碳酸酯（DEC）等烷基碳酸酯（溶剂）搭配的混合溶剂体系。 电池电解质的要求 1. 锂遇水会发生反应，应选用非水电解质溶液。 -3-2 2. 锂离子电导率高。在一般稳定范围内，电导率要达到310210S/cm。 3. 电化学稳定性高，较宽电位范围内保持稳定。 电解质的可用液态范围宽，在-4070范围内均为液态，不挥发5. 化学稳定性高，即与电池体系的电极材料、集流体、隔膜、粘接剂等基本上不发生反应。 6. 热性能稳定，在较宽的范围内不发生分解反应。 7. 与电极兼容性好，能使负极形成稳定的SEI膜； 8. 没有毒性，使用安全； 容易制备，成本低 非水有机溶剂电解质非水有机溶剂 1、高度的化学和电化学稳定性：不能选用含有活泼氢原子的有机溶剂； 2、高电导率：有机溶剂应具有能够溶解足量电解质盐并保证离子快速迁移的能力，这样，只能选用具有较高介电常数及较小粘度的有机溶剂。 3、具有较高的沸点和较低的熔点，以使锂电池能够在较宽的温度范围内工作 第三章 燃料电池 *燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的电化学装置。 *与普通电池：FC不可逆二次电池可逆；FC与外界进行能量、物质交换，是能量转换装置，电池与外界只有能量交换没有物质交换，是能量储存装置；FC电极物质在电池外的储罐里，电池的电极物质储存在电池中；FC只要外界提供燃料和氧化剂，可持续发电，电池不能持续发电。 *原理：氢气由阳极进入供给燃料，氧气（或空气）由阴极进入电池。经由催化剂的作用，使得阳极的氢原子分解成氢质子与电子，其中质子进入电解液中，被氧“吸引”到阴极，电子经由外电路形成电流后，到达阴极。在阴极催化剂之作用下，氢质子、氧及电子，发生反应形成水分子。优：高效率 可靠性高 良好的操作性能 灵活性高 燃料来源广泛 良好的环境效应 发展潜力大 缺：市场价格昂贵 高温时寿命及稳定性不理想 技术不够普及 没有完善燃料供应体系 第四章 太阳能电池 *太阳能电池，又称光伏器件，是一种利用光生伏特效应把光能转变为电能的器件。它是太阳能光伏发电的基础和核心。*光生伏特效应是指半导体在受到光照射时产生电动势的现象。 *4价半导体（硅晶体）中掺入少量5价杂质磷元素（或砷、锑等），就成了电子导电类型的半导体，也称为N型半导体。 *4价半导体（硅晶体）中掺入少量3价杂质如硼（或铝、镓或铟等），这类半导体由于含有较高浓度的“空穴”（相当于正电荷），成为能够导电的物质称为P型半导体。 *在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一边形成N型半导体，另一边形成P型半导体，我们称两种半导体的交界面附近的区域为P-N 结。 *载流子：运载电流的粒子，可以是带负电的电子，也可以是带正电的空穴。 *多子扩散运动形成空间电荷区：由于浓度差，电子和空穴都要从浓度高的区域向浓度低扩散，交界面P区一侧因失去空穴而留下不能移动的负离子，N区一侧因失去电子而留下不能移动的正离子，这样在交界面处出现由数量相等的正负离子组成的空间电荷区，并产生由N区指向P区的内电场。 *当入射辐射作用在PN结区时，本征吸收产生光生电子与空穴在内建电场的作用下做漂移运动，电子被内建电场拉到N区，空穴被拉到P区。结果P区带正电，N区带负电，形成伏特电压。 *单晶硅和多晶硅的区别：当熔融的单质硅遇冷凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。 *制绒作用：把相对光滑的原料硅片的表面通过酸或碱的腐蚀，使其表面凹凸不平，变得粗糙，形成漫反射，减少反射，增强对太阳光的吸收。 *去除磷硅玻璃PSG的目的、作用：磷硅玻璃的折射率在左右，折射率较小。磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质，会增加少子表面复合，使电池效率下降。 质子交换膜燃料电池PEMFC 关键部件：双极板，质子交换膜，电催化剂，气体扩散层 双极板：（作用）起支撑、集流、分割氧化剂与还原剂作用并引导反应气体在电池内电极表面均匀分布的导电隔板通称为双极板。（要求）具有阻气功能，电的良导体，具有一定的强度，两侧有流场，热的良导体，适应电池的工作环境，具有抗腐蚀能力。（种类）石墨板，金属板，复合双极板。 质子交换膜：（要求）电导率高，化学稳定性好，热稳定性好，良好力学性能，反应气体透气率低，价格低。（种类）聚苯甲醛磺酸，聚苯乙烯磺酸，全氟磺酸。 电催化剂：（作用）使电极与电解质界面上的电荷转移反应得以加速，降低反应活化能。（要求）电催化活性高、耐受CO等杂质及反应中间产物的抗中毒能力，比表面积高，使催化剂具有尽可能高的分散度和高的比表面积，可以降低贵金属的用量，导电性能好，稳定性能好，抗酸性腐蚀能力，表面保持稳定，适当的载体。 气体扩散层：（作用）撑催化层，收集电流，并为电化学反应提供电子通道、气体通道和排水通道。 熔融碳酸盐燃料电池MCFC 工作原理：正 极：O22CO24e- 2CO32- 负 极： 2H2 2CO32- 2CO2 2H2O4e- 总反应： O2 2H2 2H2O 与低温燃料电池相比优势：1在MCFC的工作温度下，燃料(如天然气)的重整可在电池堆内部进行，既降低了系统成本，又提高了效率。2既可以使用纯氢气作燃料，又可以使用由天篇二：新能源材料 第一章绪论 什么是新能源材料？ 能源材料是指实现能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 生活中的能源 各种水各种电池生活中用到的燃料家庭及企事业单位的电 举例说明能源材料 碳棒粘结剂硅片 能源 定义：能源是宇宙的推动力，是系统作功能力的量化特性。简单的说，能源就是能为人类提供能量的物质资源。 种类：能源可以是动能、位能、热能等。 能源与社会进步 能源的特点1能源的形式有很多 2能源形式之间可以相互转换3分布具有地域性和不均衡性 新能源的分类 1按形成条件可分为一次能源和二次能源，一次能源包括在生能源和非再生能源 2按形成来源可分为太阳能地热能核能潮汐能 3按利用情况可分为常规能源和新能源 常规能源 常规能源是指已能大规模生产和广泛利用的一次能源，又称传统能源，如煤炭、石油、天然气、水力等，是促进社会进步和文明的主要能源。例煤石油天然气 煤炭的分布：主要分布在亚太、欧洲和北美地区。 2004年储量较 大的四个国家占世界份额下表：石油是现代世界一次能源消费构成中的主要能源，据1990 年的资料统计，石油在世界一次能源消费构成中占，居第一位；在我国占，仅次于煤炭居第二位。1997年探明，石油的储藏量居世界第八位。据2003年的统计，在世界103个产油国中我国石油可采资源总量和剩余可采储量分别居第11位和第10位。 石油的分布图：石油产品 1 液化气石油可转换为石油化工原料 2 石油化工原料 3其他石油化工产品 a石油溶剂 b乙烯、丙烯c聚乙烯 4燃料 a内燃机燃料b锅炉燃料c煤油 5润滑油料 6沥青 天然气 至1990 年，世界已探明天然气量储量大约为1，190，955 亿立方米，在世界一次能源构成中占，仅次于煤炭和石油，居第三位。我国已探明的天然气储量为9，990 亿立方米，居世界第9 位。1990 年我国天然气产量为147 亿立方米，在一次能源消费构成中占1天然气作为燃料容易燃烧、清洁无灰渣、热值高而且不污染环境。 2用天然气加热锅炉生产蒸汽投资省，且热效率高，能够适应突然的负荷变化。 3用天然气代替焦炭，可提高生产率30。 天然气化工产品及优点 1合成纤维用途广2合成橡胶成本低3合成塑料产值高4化肥发展快 常规能源的局限 1煤炭因为储量较多尚可维持较长时间但是直接使用煤炭既不能充分利用它的能量和资源，还会对环境造成污染 2目前已探明的石油储量将于2020 年左右开采完毕 3一些工业发达国家的天然气也将在2020 年被用完；而发展中国家在2060 年也将会发生天然气短缺 世界能源贸易 1世界石油贸易 2世界天然气贸易2004年贸易量为千亿立方米占世界产量的%，俄罗斯是最大的出口国美国是最大的进口国 3世界煤炭贸易2003年澳大利亚是最大的煤炭出口国，中国居第二，印度尼西亚居第三。日本是最大的煤炭进口国。 我国的能源情况石油资源以陆相为主 水能资源集中在西南地区 讨论能源供不应求会有什么后果? 结果积极：节省 消极：石油价格波动 石油危机(三次:1973-1974年,1979-1980年和1990年): 战争 石油价格猛增： 到 美元；（每桶） 13 到 34美元；涨至42美元 应对措施 充分利用现有的传统能源 大力研究开发新能源 寻求各种方法、采取各种措施节约能源，并防止或减轻对环境的污染6。 新能源 新能源是和长期广泛使用,技术上较为成熟的常规能源对比而言,是一种已经开发但尚未大规模使用,或正在研究试验,尚需进一步开发的能源. 新能源包括氢能（化学能）太阳能核能生物能 新能源材料 新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正 极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 新能源材料的作用 a把原来习用已久的能源变成新能源(太阳能和氢气燃烧) b可提高储能和能量转化效果 (储氢合金可以改善氢的存储条件并使化学能转化为电能,金属氢化物镍电池,锂离子电池) c决定着新能源的性能与安全性(新型核反应堆需要新型的耐腐蚀,耐辐照材料.这些材料的组成与可靠性对反应堆的安全运行和环境污染起决定性作用) b材料的组成,结构,制作与加工工艺决定着新能源的投资与运行成本 (太阳能电池所用的材料决定着光电转换效率,燃料电池及蓄电池的电极材料及电解质的质量决定着电池的性能与寿命,其制备工艺与设备又决定着能源的成本) 开发重点 a研究新材料,新结构,新效应以提高能量的利用效率与转换效率(燃料电池与太阳 能电池)b资源的合理利用(a尽量利用资源丰富的元素b实现薄膜化c注意回收) c安全与环境保护(锂离子电池短路及着火燃烧在生产过程中会产生三废服务期满后的废弃物) d材料规模生产的制作与加工工艺(大处理量高成品率高劳动生产率材料质量参数一致可靠环保及劳动防保低成本)e延长材料的使用寿命(材料的合理组成和结构.材料的表面改性.合理的使用条件) 介绍内容 1二次电池材料2燃料电池材料3太阳能电池材料 作业一1，什么是新能源材料？举例说明新能源与新能源材料。2，讨论能源供不应求的后果。3，简单说几项新能源材料的作用。 第二章二次电池材料 第一节相关概念 化学能：化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候 才释放出来，变成热能或者其他形式的能量。 电池和电解池：(1) 电池1: 把化学能转换成电能的装置。如干电池、蓄电池。(2)电解池: 把电能转换成化学能的装置。 电极（electrode)及其称呼 （1）电极:可以接受电子或放出电子称为中介的导电物质。一个电池氧化反应和还原反应要各自分别进行，所以需要两个电极。（2）阳极（anode)：进行氧化反应的电极称为阳极。阴极(cathode)：进行还原反应的电极称为阴极。（3）正极(positive electrode)：电势高的一极称为正极。负极(negative electrode)：电势低的一极称为负极。正极阴极电极电极 电池电解池电解液 （4）参比电极：把电势稳定、操作容易的电极作为负极与某一电极组成电池，测电池的电动势即为某一电极的电极电势，其中电势稳定的电极称为参比电极，也叫基准电极。常用的参比电极有银-氯化银电极、氢电极和甘汞电极。 参比电极：银-氯化银电极氢电极甘汞电极 汞: a俗称水银，在常温下为液态 b能与大部分金属形成汞齐 c有毒，化合物毒性更大 应用领域：1温度计 2水银开关 3杀虫剂化妆品23 4防腐剂 5电极、电池和催化剂 6牙医用的汞齐22 汞的危害 1汞的化合物和盐的毒性非常高，口服、吸入或接触后可以导致脑和肝的损伤。 2汞是一种可以在生物体内积累的毒物，它很容易被皮肤以及呼吸和消化道吸收。水俣病是汞中毒的一种。汞破坏中枢神经组织，对口、粘膜和牙齿有不利影响。长时间暴露在高汞环境中可以导致脑损伤和死亡。尽管汞的沸点很高，但在室内温度下饱和的汞蒸气已经达到了中毒计量的数倍。 3最危险的汞有机化合物是C2H6Hg，仅数微升接触在皮肤上就可以致死。 如何辨认毒素的存在：（1）看标签铅：40mg/kg；汞：1mg/kg；砷: 10mg/kg （2）带PH试纸去买洗面奶适合用弱酸性的（3）面霜遇火知优劣矿物油（4）清水测验乳液油石酯（5）银戒判断铅多少（6）碘酒分辨抗氧化功能 体温计破了该如何处理？硫粉：Hg S = HgS人们日常食用的鲈鱼、金枪鱼等鱼类体内都含有一定量的汞金属。大多数时候，含量很少，但假如食用过量的鱼类就可能引起汞中毒。 电池的充电和放电： （1）电池的放电：电池接在电灯、计算器和收音机等上面时的使用状态叫做电池的放电。放电是要消耗电池的电能。 （2）电池的充电：电池放电后，由于被外部取走了电能，所以，要使电池恢复原状，必须从外部对电池补充电能。补充电能的过程叫做充电。 充电和放电是逆反应。电池充电时进行的是电解反应，此时其相当于一个电解池。 电池为什么能够进行充电呢？ 充电电池一般有一共同的电化学特性，即：其中的化学反应是可逆反应，可以通过外加电源，让电能转化为化学能，使放过电的电池恢复到原来的状态。注意：如果其中的化学反应是不可逆的，电池就不能充电，否则将造成泄漏、爆炸等事情！ 讨论：电池的重要指标是什么？电池电压、电池容量和电池寿命 电池电压：电池的标称电压为电池电压的近似值。用电压表或万用表可以进行测定。 电池容量：容量是指电池存储电量的大小。不同型号，抛开体积和重量的因素,当然容量越高越好. 但是同样的电池型号,标称容量4(比如600mAh)也相同,实际测的初始容量不同:比如一个为660mAh,另一个是605mAh,那么660mAh的就比605mAh的好吗. 使用寿命：蓄电池每充电、放电一次，叫做一次充放电循环，蓄电池在保持输出一定容量 的情况下所能进行的充放电循环次数，叫做蓄电池的使用寿命。 自身放电：正极与负极反应的溶液要经过长时间会逐渐混合，放电在电池中进行，这种现 象叫做自身放电。 一次电池（primary battery)与二次电池(secondary cell) （1）一次电池:电池内的活性物质因放电而消耗，用完就扔的、不能再进行充电的电池称为一次电池，比如锰干电池。经济实用，但浪费材料，丢弃物还容易污染环境。 （2）二次电池：可以反复进行放电、充电的电池叫做二次电池，也叫蓄电池，比如铅蓄电池。可以用到不能再充电复原为止。放电时负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应. 充电时，负极上发生还原反应，正极上发生氧化反应。 电池的分类： 1电池按能否重复使用可分为一次电池和二次电池 2电池按电解液的状态可分为湿电池(电解液处于流动状态的电池)和干电池(通过向电解液中添加明胶或淀粉等物质使其糊状化的电池) 3电池按形状可分为纽扣电池圆柱形电池扁平形电池 当前世界电池工业发展的3个特点： 绿色环保电池迅猛发展，包括锂离子电池、镍氢电池等；一次电池向二次电池转化，这符合可持续发展战略；电池进一步向小、轻、薄方向发展。 第二节概述 二次电池是能够通过反复充电与放电储存电能，根据需要向外界提供直流电的电源，常用做能够运输、储藏的电源。二次电池a镍-镉二次电池b镍-氢二次电池c铅蓄电池d锂离子二次电池 篇三：2012-2013 新能源材料复习 一、名词解释 1、二次电池 2、薄膜太阳能电池 3、燃料电池 4、核能 5、新能源 6、储能技术7、热核反应 8、碱性蓄电池 9、新能源材料 10、 生物质能 11、地热能 二、基本知识 1、可再生能源包括太阳能、 风能 、地热能 、海洋能、生物质能、氢能和水能等。 2、相变储能材料的热物性主要包括： 热导率、比热容、热膨胀系数、相变潜热 、相变温度 。 3、 锂离子电池正极材料氧化物类主要有：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、 锰酸锂（LiMn2O4）、钒酸锂（Li3V2O5）、三元氧化物材料等。 4、锂离子电池负极材料主要有：中间相微珠碳（MCMB）、 石墨化碳、碳纤维、碳纳米管、金属合金、硅基材料等。 5、硅是目前太阳能电池的主要材料之一，按照其微观结构的不同，用于太阳能电池的硅分为单晶硅、多晶硅 和非晶硅。 6、黄铜矿基太阳能电池材料主要有：CuInSe2、CuGaSe2、 Cu(In,Ga)Se2、 CuInS2等。 7、核能利用是人类高效率利用核能，使核燃料在受控条件下发生核反应，按照反应方式可分为：核裂变与核聚变 。 8、氢能是对环境无害的绿色能源，获取氢的原料是水，资源丰富，氢使用后产物是纯水或水蒸汽，故此氢是完全可再生的燃料。氢能源系统的技术关键是氢的制造、储存、运输和利用技术。 9、质子交换膜燃料电池（ PEMFC）的双极板材料大致可分为碳（石墨）材料、 金属材料和复合材料。 10、透明导电薄膜玻璃是在玻璃基底上通过物理或者化学方法制作的透明导电氧化物薄膜，主要包括In2O3, SnO2, ZnO, CdO氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料，例如 In2O3：Sn(ITO), ZnO:In(IZO), ZnO:Ga(GZO), ZnO:Al(AZO)。11、镍氢电池的正极材料球形Ni(OH)2的制备方法主要有三种：化学沉淀结晶法； 镍粉高压催化氧化法；金属镍电解沉淀法。 12、镍氢电池的负极材料储氢合金按照组成配比（或晶型）可以分为AB5、 AB2、AB、A2B型四种。 13、碱性电池的种类：铁镍电池；镉镍电池；镍氢电池；锌银电池。 14、风力发电机的主要部件有：风机叶片、发电机、齿轮箱、控制器、变流器、偏航系统。 15、高质量复合材料风力发电机叶片往往采 RIM、RTM 、缠绕及预浸料/热压工艺制造。 16、风力发电机的塔架和结构件包括：轮毂、主轴、塔架立柱、机舱底坐、法兰盘等。 17、按照储存状态下能量的形态，可以分为机械储能、化学储能、蓄电、风能储存、水能储存、蓄热等。 18、能源材料即能源工业及能源利用技术所需的材料，可以分为：新能源材料、储能材料、节能材料 。 19、风力发电机是三相交流电型发电机， 三相交流电发电机又分为 异步发电机和同步发电机。 20、锂离子电池负极碳材料的改性主要有以下几个方面：非金属的引入、金属的引入、表面处理和其他方法。三、简答题 1、简述相变储能材料的种类，复合相变储热材料的制备方法主要有哪几种？ 2、锂离子二次电池的特点与应用领域有哪些？ 3、热中子反应堆有几个组成部分？其中的主要材料是什么？ 4、直接甲醇燃料电池（DMFC）与质子交换膜燃料电池（PEMFC）相比，催化剂材料有何不同？ 5、太阳能电池组件生产流程即太阳能电池封装线，是太阳能电池生产中的关键步骤，说明太阳能电池组件生产流程。 6、镍氢电池有哪几部分组成？其主要优点有哪些？ 7、风力发电机的叶片材料主要有哪些？ 128、气流动能为E ? mv， 其中 m 为空气质量，v 为气流速度。 密度为的2 气流过面积 S 的气体体积为 V，M=V= Sv，则单位时间内气流所具有的动能为 1E?Sv3根据理想风轮与贝兹（Betz）理论推导风力机的理论最大效率。 2 四、问答题 1、说明二次锂离子电池的充放电原理，以钴酸锂（LiCoO2）为正极材料，碳为负极材料，写出正极反应、负极反应与总电池反应的化学式。 2、阐述以硅砂为原料制备单晶硅片的工艺技术路线以及工艺过程。 3、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池(工作温度为600700)，与其他类型的燃料电池相比其电化学反应及电池组成材料均有所不同，说明此燃料电池的电化学反应以及电池的阳极、阴极、隔膜与电介质材料。 4、风力发电机的叶片的制造方法之一RTM（Resin Transfer Molding）即树脂传递模塑成型工艺，叙述RTM方法制备风机叶片的工艺关键步骤与特点。 5、风力发电机的叶片的制造方法之一RIM（Resin Infusion Molding）即真空树脂灌注成型工艺，叙述RIM方法制备风机叶片的工艺关键步骤与特点。一、名词解释 1、二次电池：又称充电电池或蓄电池，在放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复使用的电池。 2、薄膜太阳能电池：将一层或者几层不同成分的薄膜沉积到一个衬底上，并且具有光伏效应的半导体器件。 3、燃料电池：燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。 4、核能：质子和中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，一旦原子核发生分裂（核裂变）或聚合（核聚变），就可能释放出惊人的能量，这就是核能。 5、新能源：相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料而获得的，在新技术基础上系统地开发的能源，例如太阳能、风能、海洋能、生物质能等。 6、储能技术：为有效地利用能源，采取储存和释放能量的人为过程和技术手段成为储能技术。 7、热核反应：核聚变反应要在数千万度高温（超高温）和超高压条件下才能进行，单位质量所释放出来的能量一般为核裂变反应的4倍以上，通常又称这种核聚变反应为热核反应。 8、碱