能源材料2

4 LiFePO;正极材料

》热稳定性好：充电到4.2V } LiFeP04自我维持放热反应发生的温度为3100C, LiCo02为1500C

LiFeP04的放热量明显低于其它处于充电状态的LiCo02、},iNi02及LiMn204 》安全性好：特别适用于铿离子动力电池，

》原料廉价

4.3 LiFePO;的制备

》高温固相反应

》碳热还原法

优点：碳材料有还原能力，铁源可用三价铁化合物，且可降低合成温度、缩埠反应时间

高分子聚合物分解的碳在反应系统中呈原子级分散状态，从而可实现对合成产物的均匀包覆

原位包覆的碳膜降低了磷酸铁铿颗粒的生长速度

典型工艺：以磷酸二氢铿、三氧化二铁和高分子聚合物为原料，按化学计量比混合研磨均匀，在惰性气氛的保护下高温烧结制备磷酸铁锂

4.4 LiFePO;的改性

》主要问题：电子导电率低、离子扩散系数低

》改性手段：碳包覆改善电子导电性

·掺杂以改善电子导电性

合成小粒度材料减少扩散距离

合成粒度可控的类球形颗粒

锂离子电池负极材料

1负极材料棍述

1.1性能要求：有较低的氧化还原电位，保证锉离子电池的高电压特性理想的负极材料:电位接近金属Li；氧化还原电位随锉插入/脱插量的变化应尽可能小，以保证充放电的平稳；允许大量的锉离了插入/脱插，保证锉离子电池的高容量特性；具有良好的电子电导率和离子电导率，以减小电极极化并提高大电流充放电性能入；具有良好的表面结构，能与电解液形成良好而稳定的SEI膜

廉价、环保

2.1石墨结构；C=c双键组成六方形结构，构成一个平面(墨片面)，这些平面相互堆积起来，就成为石墨晶体

理论容量:3 72 mAh/g

实际容量:可接近理论容量

2.2碳负极材料优点：球状颗粒，便于紧密堆积可制成高密度电极；光滑的表面，低比表面积，可逆容量高；球形片层结构，便于铿离子在球的各个方向迁出，可以齐倍率充放电

制备方法：原料：煤焦油、沥青、石油重质油等制备过程、裂解:裂解温度:3 5 0—5 00 0C，产物为微米级碳微球、石墨化:石墨化温度:2800 0C

》电化学性能：实际比容量:310330 mAh/g；平均嵌铿电位:0.15 V } vs. Li+/Li ；首次库仑效率:8890%；循环性能及高倍率性能:较好；MCMB是目前最理想的负极材料

3.1硅的性质：结构:单晶、多晶、非晶；储锉机理:

4.4Li+s}*L,14.4s1；容量:理论:4200

mAh/g，实际容量<<理论值；循环性能；极差

原因：与锉反应体积膨胀3 00%，加上材料脆性履头，产生很大应力，致使材料粉碎，与集流体失去电接触而导致失效

3硅基材料改性手段：合金化；1与对Li无活性金属M形成合金；M可以是Ni, Co, Fe, Cu, Mn...；作用：导电、缓冲、防止团聚；复合化：Si与高导电、高延展性材料复合如:C , Ag等金属、导电高分子…；作用：导电·缓冲·防止团气

4锡基材料

4.1锡及锡合金(与Si类似)

4 .4Li+Sn Li4_4Sn

》容量:理论993 mAli/g

》循环性能:差

与锂反应体积膨胀359%

》改性手段:合金化，纳米复合化，(同si材料)

4.2锡的氧化物(Sn0与SnO2)

储锉机理:

SnOx+Li Li20+Sn(不可逆)

4.4Li +sn Li4.4Sn(可逆)

4.3锡基复合氧化物

》制备:SnO, B203, Sn2P20}, A12} Ar气保护气氛下11000C锻烧，烧制成玻璃

》机理:Sn-O键储锂

5过渡金属氧化物材料

》种类:Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn

》机理

M.xOy.+Li M+Li2O

容量.：以Ni0为例:718 mAh/g

6 LiTiO12(Li4/3Ti5/3O4)材料

6.1结构

》尖晶石AB2O4型结构，可写成:Li[Li1/3Ti5/3]O4

》嵌脱锉反应8a 16d 32e

D零应变材料(Zero Strain):晶格常数a从8.36变到8.37A，骨架稳定

口Li+可以从任意角度嵌入:快速动力学、优异的扩散系数

6.2性能

》理论容量:175 mAh/g(容量低)

》优良的循环性能

》平稳的充放电平台(无需防过充装置)

》较高的嵌锉电位冬1.55 V)，提高了安全性

·避免锉枝晶的析出

·消除SEI膜产生

·避免电解液分解

》可快速充放电入

》电子电导率低

》电池电压低

1,超级电容器特点

电容F级

特点：能量密度高

充放电时间短

功率密度大

循环寿命长

2、碳材料

机理：双电层电容

电能储存在电极/电解液界面的双电层中

分类:

活性炭、碳气凝胶、波态炭、碳管、石墨烯

共性:高比表面积(多孔化、低维化)

2.2导电聚合物材料

机理:yan电容

电极材料发生快速氧化还原反应而储存电能代表：PANI. PEDOT PPY（化学稳定性差) 2.3金属氧化物材料

》机理:yan电容

》典型:Ru02(己商业化)

性能:可达790 F/g,循环性能好

缺点:昂贵，仅用于军工、航天等尖端领域

》廉价材料的开发

材料:NiO, Co304, Mn02

1镍氢电池

1.1镍氢电池的原理

负极活性物质：储氢合金

正极活性物质：p-Ni(OH)2

电解液:KOH ，一般6 mol/L

(一)M/MH}KOH}Ni(OH)2/Ni00H(+)

电池反应:

xNi(OH）2+M宾Ni00H+MHx

2镶氮电池材料

2.2镍氢电池负极材料—储氢合金

:①AB 5型镍系储氢合金(代表LaNis)

口发展:多元LaNi5系储氢合金

.La } La, Ce, Pr, Nd等混合稀土金属

.富La混合稀土

富Ce混合稀土

.Ni } Ni, Co, Mn, Al等混合金属

2镶氮电池材料

②AB 2型储氢合金(Laves相储氢合金)

Zr基:ZrM2 (M=V , Cr, Mn)

Ti基:TiMn2等

用其他元素代替或部分代替A和B

1燃料电池介绍

1.1燃料电池?

燃料电池(Fuel Cell，简称FC)

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

1.2燃料电池池的工原理l

，向一个电极供给燃料(如氢气);燃料极、阳极

·向另个电极供给空气(氧气);空气极、阴极

口工作原理:

·燃料气在阳极催化剂的作用下发生氧化反应，生成阳i貂呼给出自由电子;

氧气在阴极催化剂的作用下发生还原反应，得到电子并产生阴离子

·阳极产生的阳离子或者阴极产生的阴离子通过电解质(离子导电而电子绝缘) 运动到另一电极，电子通过外电路由阳极运动到阴极

·反应产物与未反应完全的反应物一起排到电池外

2质子文换膜燃料电池

2.2质子交换膜(PEM)

PEMF C的关健部位，直接影响电池性能和寿命质子交换膜必须满足下列条件:

1、使用寿命长

2、具有高的H+传导能力和电子绝缘性

3、在电池运行的条件下（工作温度、氧化与还原气氛和电极的工作电位)下，膜结构组成保持不变，具良好的化学与电化学稳定

4、具有低的反应气体(如氢气、氧气)的渗透系数，保证电池具有高的库仑效率

·5、具有一定的机械强度和柔韧性

全氛磷故膜

非全氮礴故膜

耐热性质子交换膜

2质子文换膜然料电池

2.3催化剂

》由于PEMFC的工作温度一般低于100C ,至今主要以铂为电催化剂(阳极、阴极催化剂

催化机理:

氢、氧气体极容易被吸附到铂表面，形成中间态的Pt-H和Pt-O，然后结合生成水

2质子文换膜蛾料电池

形态:

铂均以纳米级颗粒形式高分散地担载到导电、杭腐蚀的担体上(为提高铂的利用率和减少铂的用量)

.担体:乙炔炭黑

如:Vulcan次C-72R炭黑，粒径为几十纳米，比表面积为250 m2/g

2质子文换膜燃料电池

抗性

·抗co

、co的来源:用各种烃类或醇类的重整气作为PEMFC的燃料时，重整获得的富氢气体中含有一定浓度的CO

后果:CO叉导致Pt电催化剂的中毒

改性:开发二组分合金或多组分合金电催化剂Pt-M/C ( M为贵金属或过渡金属) 如:Ru、Sn、Co、Ni、Fe……

2.4电极

PEMFC一般都采用气体扩散电极，由气体扩散层和催化剂层组成

》双极板的功能与特点

·分隔氧化剂与还原剂;阻隔气体性强

·集流体;导电性好，保证高效率低热量

·导热性高;及时把内部热量带走

·杭腐蚀性强化学腐蚀和电化学腐蚀)

·质量轻，高强度，高韧性

. 双极板是最重和最厚的部件

要求密度小、板材薄，易加工，力学性能好

良好的气体与水分配作用;流场设计是关健

表面光滑

不污染环境

2.6电池单体的寿命

》寿命的标准:电池电压低于新电池电压的10%时

所需要的时间(超寿不会立即停止工作)

》影响因素

催化剂的烧结皿象:Pt颗粒溶出后与其他Pt颗粒结合，

颗粒变大，比表面积减小，催化性能降低

电极材料的腐蚀

要发生在空气极

碳载体被腐蚀，催化剂脱落，主

催化剂被湿润的程度(对于液体电解i,}

催化层憎水性，电解质的蒸发等等

太阳电池材料

1 p-n结

1.1 p-n结的概念

利用各种工艺将p型、n型半导体材料结合在一起(并非简单连接或粘结)，在两者结合处形成p-n结。

p-n结是大多数半导体器件的核心，是集成电路的基础，也是太阳熊电池的主要结构单元

1.2 p-n结的制备

》扩散法(目前主要方法)

》合金法、离子注入法、薄膜生长法入

1.3 p-n结的空间电荷区

》当两种半导体材料连接在一起时

n型半导体中，电子浓度高

p型半导体中，空穴浓度高

》结果:

载流子扩散、载流子漂移

最终达到平衡状态

1.4 p-n结的光生伏特效应

》平衡时，载流子扩散产生的电流和漂移产生的电流相等

》当光照射到p-n结上(光能>p-n结的禁带宽度)

①在p-n结附近产生电子空穴对

②电子、空穴在内建电场作用下发生漂移，破坏原有平衡，产生光生电势(电压)

③如将p_n结与外电路相连，电路中森阵电流，称为光生伏特效应

光生伏特效应是太阳能电池的基本原理，也是光电探测器等器件的工作原理制备工艺

1、绒面结构制备

2、p-n结制备

3、铝背场制备

4、正面和背面金属接触

5、减反射层沉积

2.2晶体硅太阳能电池的基本工艺

①绒面结构的制备

采用化学腐蚀剂在硅片表面形成金字塔结构，成为绒面结构，又称表面织构化半绒面结构作用:

比平整硅片具有更好的减反效果，增加对太阳光的吸收。

化学腐蚀剂

直拉硅片：氢氧化钠或氢氧化钾择优腐蚀剂

对于铸造多晶硅片：硝酸和氢氟酸混合酸性腐蚀剂

②p-n结的制备

晶体硅太阳能电池一般采用掺硼的p型硅作为基底材料，通过五价P扩散形成p-n结

③铝背场的制备

位置:Si片都七面

作用:背面金属电极

工艺:溅射A1膜;80010000C热处理，使铝硅合金化并内扩散入

④金属电极

作用:将晶体硅太阳能电池产生的电流引出，需要在si片上建立金属连接，即金属电极

⑤减反射层

作用:进一步减少太阳光的反剔

原理:光的干涉(增透膜)

直拉单晶硅的制备工艺一般包括:多晶硅的装料和熔化、种晶、缩颈、放肩、等径和收尾

\

①多晶硅的装料和熔化

》放到单晶炉的高纯石墨增塌中

》将单晶炉抽真空，通保护气，加热至硅熔点(14120C)以上，

并保温一段时间，使熔硅的温度和流动达到稳定

②种晶》籽晶

精确定向好的单晶，截面的法线方向为直拉单晶硅晶体的生长方向

形状:长方形或圆柱形，直径在5mm左右

前处理:化学抛光，消除表面损伤(包括位错)

》种晶过程

籽晶固定在籽晶轴上，降到液面，接近熔硅温度后，头部轻入熔硅，形成固液界面，随后籽晶逐步上升，固液界面出熔硅温度降低，形成单晶硅

③缩颈

目的:生长无位错的单晶(原因:籽晶刚碰到液面时，热振动可能在晶体内产生位错，甚至延伸到整个晶体)

工艺:种晶完成后，快速提升籽晶，加快晶体生长速度，新,a晶单晶硅直径比籽晶小

机理:单晶硅生长方向与滑移面夹角较小，缩小单晶硅直径，可使位错快速滑移出单硅表面，而不是向晶体体内延伸入

缩颈后要能承受单晶硅重量

④放肩

》缩颈完成后，大大放慢晶体硅生长速度，此时晶体硅直径急剧增大，从籽晶的直径增大到所需的直径，形成一个大钝角

⑤等径

》放肩达到预是的晶体直径时，加快晶体生长速度，保持固定速度使晶体保持固定的直径生长

》需要保持晶体的无位错生长

⑥收尾

》晶体生长结束时，加快晶体生长速度，同时升高熔体温度，使晶体硅直径不断缩小，形成一圆锥，最终离开液面

3.2硅晶片加工

直拉单晶硅生长完成后呈圆棒状，而太阳能电池用单晶硅用硅片，因此需要机械加工，一般包括切断、滚圆(切方块)、切片、化学腐蚀等工序

①切断》垂直于单晶硅生长方向切去晶体硅的头部和尾部，即头部的.籽晶和放肩部分以及尾部的收尾部分

②滚圆(切方块)

、滚圆(圆形硅片加工):用金刚砂轮磨削单境准表面，使其变成一定直径的圆柱状单晶硅

》切方块(方形硅片加工):沿着晶体棒的纵向(即晶体生长方向)，用外圆切割机将晶体硅加工成一定尺寸的方柱

③切片

内圆切割:金刚石膜刀片高速旋转，对硅表面损伤大

线切割:高效，可同时切割多个硅棒，损伤小

④化学腐蚀

常用NaOH腐蚀液，腐蚀时间不可过长，否则形成绒面

》直拉单晶硅太阳能电池的缺点:

直拉单晶硅圆柱状，切成圆片不能有效利用太阳能电池的空间;切成方片导致材料极大浪费

拉单晶工艺成本较高

》铸造多晶硅的缺点:

缺陷较多:含有晶界、高密度的位错、杂质浓度相对较高，晶体质量明显低于单晶硅

光电转换效率低于单晶硅太阳能电池

高中地理第二章2煤炭石油资源的利用与保护课后习题含解析中图版选修6

第二节 煤炭、石油资源的利用与保护 煤作为一种常规能源,随时代及科技进步,其利用方式多种多样。读图,完成第1~2题。 1.在向消费地输送过程中,容易造成严重大气污染的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 2.对消费地而言,最清洁且已大规模使用的方式是( ) A.① B.② C.③ D.④ 解析:第1题,煤炭在堆存、装卸过程中会发生自燃或扬尘,从而污染大气环境。第2题,对于消费地而言,最清洁且已大规模使用的方式是②。 答案:1.A 2.B 3.考虑二氧化碳排放量和发电成本因素,目前最受欢迎的能源应该是( ) A.煤 B.核能 C.天然气 D.生物能 解析:综合考虑二氧化碳排放量和发电成本因素,目前最受欢迎的能源是天然气。 答案:C 下表所示为西方主要发达国家人均能耗、能源强度、电力强度情况对比(能源强度:一次能源供应总量与国内生产总值的比率。电力强度:单位产值所消耗的电能,它反映了经济增长率与电力消费之间的关系)。据此完成第4~5题。 人均能耗 能源强度 (吨油当量/1 电力强 度

4.表中反映出( ) A.单位产值耗油量最大的是英国 B.单位产值耗电量最大的是美国 C.法国的能源总量比德国丰富 D.发达国家能源消耗量大大超过发展中国家 5.日本的能源强度与电力强度给我国的启示是( ) A.广开能源进口渠道 B.改进技术,提高能源的利用率 C.改变能源消费结构 D.节约能源,加强能源储备 解析:第4题,主要考查分析表格的能力和从文字中获取和解读信息的能力。根据题目中的说明可知,电力强度即单位产值所消耗的电能,因此表格中电力强度最大的美国,是单位产值耗电量最大的国家。第5题,主要考查分析问题和解决问题的能力。参照日本的能源强度和电力强度值,我国在今后的发展过程中,应力争提高和改进技术,不断地提高能源的利用率。

鄂教版科学九下《材料与能源》word教学参考

鄂教版科学九下《材料与能源》word教学参考 锂电池、太阳能电池、燃料电池进展迅速并带动相关材料产业的进展。现在的能源材料要紧有：金属氢化物镍电池材料、锂离子二次电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、核能材料等。 电池与能源材料目前状况： 中国电池新材料市场要紧以锂电池材料和太阳能电池材料为主。由于国内燃料电池离大规模应用尚需一段时日，且国内厂商在技术和生产工艺上与国际水平存在差距，目前国内燃料电池材料几乎全部依靠进口。中国已形成锂电池相对完整的产业链，在锂电池材料的配套方面占有一定的优势。在锂电池材料市场，中国厂商迅速崛起，在正极材料、负极材料、电解液市场竞争力逐步增强。2009年，电池材料行业传统下游手机、笔记本和电动工具等行业的状况不断好转，给行业带来了转机。受益于新能源汽车概念，锂离子电池行业的现状好于镍氢电池。2010年，作为镍氢电池之后、燃料电池之前的产品，锂离子电池正迅速蹿红。磷酸铁锂电池用于自行车、摩托车及手机、电脑及数码产品等，技术差不多成熟，目前我国小功率锂离子电池产量占全球三分之一多，然而国内厂家将磷酸铁锂电池用于大功率汽车内的产量却专门少。车载动力蓄电池成本占混合动力汽车全部成本的30％至50％，一旦新能源汽车兴起后，锂离子电池及电池材料市场有望显现爆发性增长。尽管铅酸、镍氢在目前及以后数年仍占主导，但正如手机中锂离子电池快速挤占镍氢电池一样，锂离子电池会快速抢占传统电池市场。磷酸铁锂材料是最新研制的锂离子电池材料。从目前各种锂离子电池的性能对比看出，磷酸铁锂电池是目前最适合用于电动汽车产业化运用的锂离子电池。 由于技术进入门槛高，投资收益高、连续时刻长，电池新材料领域成为企业专门是上市公司扩大利润来源、提升业绩的重点产品之一。电池正极、负极材料、电解液市场已相对成熟，而锂电池隔膜的国产化过程包蕴着较大的市场机会；太阳能电池市场进展迅速，技术不断进步，有机材料将是太阳能电池材料的首选，市场潜力庞大；燃料电池材料市场资金投入不足，材料制备和技术工艺有待突破。 电池的进展拉动能源材料的需求 一、电池市场增长迅速，带动能源材料市场成长。 随着全球经济进展对能源材料需求增加，以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求，全球锂电池、太阳能电池、燃料电池进展迅速，从而带动了相关材料产业的进展，电池新材料市场稳步成长。 二、锂电池材料市场规模受价格变动略有波动，市场份额差不多稳固。在锂电池市场增长的拉动下，锂电池材料整体市场呈上升趋势。

新能源材料

1.二次电池的定义 利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电池，即当一个化学反应转化为电能之后，还可以用电能使化学体系修复，然后再利用化学反应转化为电能，所以叫二次电池。二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池 2.镍氢电池的主要部件； 电池的正负极活性物质，制备电极所需要的基板材料，各种添加剂，聚合物隔膜，电池壳体，密封材料 储氢合金负极，镍正极、氢氧化钾电解液及隔板等 3.镍氢电池的工作电压是多少？1.2V 4.镍氢电池的正负极的活性物质是什么？充放电时电极反应式是什么？电解液有什么作用？ 充电放电 5.储氢合金可以分为哪几种类型？储氢合金在碱性电解液中的电极反应主要包括哪及各个过程？

6.储氢合金的表面改性处理方法有哪些？ ●表面包覆处理 1.化学镀 2.电镀 3.机械合金化方法 ●表面修饰 ●热碱处理 ●氟化物处理 ●酸处理 ●化学还原处理 7.影响高密度球形Ni(OH)2电化学性能的因素有哪些？ 主要因素有化学组成、粒径大小及粒径分布、密度、晶型、表面形态和组织结构等。 化学组成影响【钴的影响，锌的影响，钙镁的影响，铁的影响，硫酸盐、碳酸盐的影响】 8.说明氢氧化镍电极的充放电机制？ ●Ni(OH)2是涂覆Ni/MH电池正极使用的活性物质。电极充电时Ni(OH)2转变成NiOOH，Ni2+被氧化 成Ni3+；放电时NiOOH逆变成Ni(OH)2，Ni3+还原成Ni2+。电极的充放电反应式为： 9.说明锂离子电池的工作原理及其在充放电过程中的电极反应。 充电过程中，锂离子从正极材料中脱出，通过电解质扩散到负极，嵌入负极晶格中，同时得到由外电路从正极流入的电子，放电过程则与之相反

2020年秋人教版化学必修二第二章 化学反应与能量测试题含答案及详细解析

绝密★启用前 2020年秋人教版化学必修二第二章化学反应与能量测试题 本试卷共100分，考试时间90分钟。 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.下列金属性质的比较中，能说明甲的金属性比乙强的是() ①甲与水反应比乙与水反应剧烈 ②单质甲能从乙的盐溶液中置换出单质乙 ③甲的最高价氧化物对应水化物的碱性比乙的最高价氧化物对应水化物的碱性强 ④以甲、乙金属为电极构成原电池，甲作负极 A．①④ B．③④ C．①②③④ D．①②③ 2.燃料电池是燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是() A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O C．随着放电的进行，溶液中氢氧根离子的浓度不变 D．放电时溶液中的阴离子向负极移动 3.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是() A．正极反应中有二氧化碳生成 B．微生物促进了反应中电子的转移 C．质子通过交换膜从负极区移向正极区 D．电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O 4.将20 mL 0.5 mol·L－1盐酸与一块状大理石反应，下列的措施不能提高化学反应速率的是()

A．加入10 mL 3 mol·L－1盐酸 B．给反应混合物加热 C．将所用的大理石研磨成粉末 D．加入10 mL蒸馏水 5.铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液，电池放电时的反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，下列对电池放电时的分析正确的是() A． Pb为正极被氧化 B．电子从PbO2流向外电路 C．SO42?向PbO2处移动 D．电解质溶液pH不断增大 6.锌－空气电池(如图所示)适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是() A． Zn电极是该电池的正极 B． Zn电极的电极反应式为Zn＋H2O－2e－===ZnO＋2H＋ C． OH－向石墨电极移动 D．氧气在石墨电极上发生还原反应 7.根据下面的信息，判断下列叙述正确的是() A．氢气跟氧气反应生成水的同时释放能量 B．氢气跟氧气反应生成水的同时吸收能量 C． 1 mol H2跟mol O2反应生成1 mol H2O一定释放能量245 kJ D． 2 mol H2(g)跟1 mol O2(g)反应生成2 mol H2O(g)吸收能量490 kJ 8.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：

新材料产业——新能源材料

新材料产业——新能源材料 发展领域 新材料是指那些新出现的或正在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料；或采用新技术(工艺,装备)，使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料；一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。 新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域。随着我国能源消耗大幅度增长，煤炭、石油、天然气等传统能源已难于满足长期发展的需求，并会在消耗过程中对环境造成巨大破坏，要解决上述问题必须提高燃烧效率，实现清洁煤燃烧，开发新能源，节能降耗。这3个方面都与材料有着极为密切的关系。 新能源材料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，它是发展新能源的核心和基础。主要包括储氢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和发展风能、生物质能以及核能所需的关键材料等。

前景展望 新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。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，主要应用于照明、供电、供热等领域。 主要包括以镍氢电池材料、锂离子电池材料为代表的 绿色电池材料；燃料电池材料；太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 当前绿色电池材料研究的热点和前沿技术包括高能储氢材料、聚合物电池材料、磷酸铁锂正极材料等。在燃料电池材料领域当前研究的热点和前沿技术包括中温固体氧化物燃料电池，电解质材料等。在太阳能电池材料领域当前研究的热点和前沿技术包括晶体硅太阳能电池材料、非晶硅薄膜电池材料、化合物薄膜电池材料和染料敏化电池材料等。 对我国来说，首先要考虑的是提高能源生产效率、减少污染，其中当务之急是逐步实现洁净煤燃烧。为了提高燃烧效率，提高热效和增加机动性，要发展超临界蒸汽发电机组、整体煤气化联合循环技术和大功率工业燃气轮机组，这些技术对材料的要求都十分苛刻，需要耐热、耐蚀、抗磨蚀、抗

新能源材料学习心得

研究生课程结课综述 ------新能源材料心得体会 姓名： 学院： 专业： 学号： 新能源材料 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生

的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等，已构成对工农业生产和生态环境的危害，成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。 在我国，近13亿人中约80％居住在农村，每年消耗6亿多吨标煤的能量，其中约一半来自可再生能源，但这些能源目前还是以传统的利用方式为主。另外我国还有700万户无电人口，无法用常规电网延伸解决用电问题。 发展新能源可以满足安排剩余劳动力的需要。如丹麦的风力发电制造业，1999年风机制造、维护、安装和咨询服务，即为丹麦提供了1.2万至1.5万个工作机会；它的风机零部件的供应遍及全球，同时还创造了约6,000个工作机会。 发展新能源同时可以维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前有2亿多人面临沙漠化的威胁，但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方

浙教版科学八年级下册第二章知识点归纳与测试题

第2章 知识要点： 一、空气 1、空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物。 2、空气的组成：（体积比） 氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.94% 二氧化碳：0.03% 其他气体和杂质0.03% 3、空气的利用。 （1）氮是构成生命体蛋白质的主要元素。 灯泡、食品中作保护气 氮气的用途制化肥、炸药、染料等 液态氮可作冷冻剂 （2）氧气与人类的关系最密切。 氧气的用途： 提供呼吸、急救病人、登山、潜水等 支持燃烧、气焊、气割、炼钢等 （3）稀有气体：化学性质很稳定，通电时能发出各种有色光。 制作保护气 用途制成各种电光源 用于激光技术 二、氧气和氧化 1、氧气的物理性质： 通常情况下是一种无色、无味气体 密度比空气大 不易溶于水（或难溶于水） 三态变化，液态氧、固态氧呈淡蓝色。 2、氧气的化学性质：供呼吸、支持燃烧、化学性质较活泼、具有氧化性。 （1）硫在氧气中燃烧： （2）S+O2===SO2 在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热， 生成一种有刺激性气味的气体。（在空气中燃烧时发出淡蓝色的火 焰） （2）铁在氧气中燃烧： （3）3Fe+2O2 ==== Fe 3O4 燃烧时火星四射，放出大量的热，生成一种黑色 固体（注意：铁丝燃烧时要绑一根火柴来引燃，瓶底要放点 水或细砂防止炸裂瓶底） 3、氧化反应：物质与氧发生的化学反应。 燃烧：发光发热的剧烈的氧化反应，可引起爆炸 缓慢氧化：速率缓慢的氧化反应，可引起自燃 4、氧气的制取

（1）实验室制取 ①实验室常用分解过氧化氢或加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合 的方法来制取，反应的化学方程式分别为： 2H 2O2 ====2H2O +O2 2KMnO4====K2MnO4 + MnO2 +O2 2KClO3 =======2KCl +3O2 ②实验室装置图课本45和46页 ③排水法（因为氧气不易溶于水或难溶于水） 收集方法向上排空气法（因为氧气密度比空气大） （2）工业制法：分离空气发（属于物理变化的过程） 5、催化剂。 一变：改变其他物质化学反应的速度 二不变：本身质量化学反应前后不变 本身化学性质 6、灭火和火灾自救 （1）温度达到着火点以下 可燃物燃烧条件跟氧气充分接触 （2） 温度达到着火点以下 灭火方法跟氧气隔绝 （3）火灾自救及措施（看课本） 三、化学反应与质量守恒 1、化合反应和分解反应 （1）化合反应：A+B C （2）分解反应：AB+C 2、质量守恒定律 （1）定义：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个定律叫质量守恒定律。 （2）质量守恒定律的解释 原子种类没有变化 反应前后原子数目没有增减 （3）化学反应前后一定不变的量：①原子种类②元素种类③原子数目 ④物质总质量 3、化学方程式。 （1）定义：用化学式来表示化学反应的式子 （2）化学方程式的书写原则： 一是以客观事实为依据；二是要遵守质量守恒定律

新能源材料学习心得

新能源材料学习心得 班级：094 姓名：刘建德学号：200910204428 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、

新材料与新能源全解

新材料与新能源 访问了一些网站，这些网站的共同讨论的热点话题均有能源问题，或是在新能源研究领域方面的突破，或是在国家政策、国际会议中的消息。 总结了一下，这些网站关于能源研究与讨论主要由以下几个方面： 1、太阳能储能材料进展与储能转化效率研究 2、生命科学的研究为新能源找到了新领域与新突破 3、核能领域的新突破与核燃料电池研究 4、生活小细节-----人力发电的运用 5、关于化学燃料与替代能源产品价格的调研 想想觉得这几方面也基本上表明了目前新能源领域主要研究方向与面临问题，就将这几方面的新闻进行简单的汇总。 新型太阳能电池研究提高转化效率 ■太阳能研究领域 新型材料研究转变储能方式 ●新型太阳能电池研究提高转化效率------近日，美国科学家及其带领团队研究了一种新型电池-------胶体量子点太阳能电池，吸光纳米粒子量子点是纳米尺度的半导体，其能捕捉光线（既可吸收可见光，也可吸收不可见光）并将其转化为能源。人们可将其喷洒到包括塑料在内的柔性材料表面，制造出比硅基太阳能电池更便宜、更经久耐用的太阳能电池。而且，胶体量子点电池的理论转化效率可高达42%，超过硅基太阳能电池31%的理论转化率。今年7月，多伦多大学的科学家研制出了转化效率为4.2%的胶体量子点太阳能电池。 当然，理论转化效率虽然很高，但要真正应用于实物，研制出高效的太阳能电池仍较难，根据报告，导致电池转换效率低的原因是因为量子点之间的距离越大，转化效率越低。然而，量子点通常由多出其1—2纳米的有机分子包裹，在纳米尺度上，这有点大，而有机分子是制造胶体的重要成分。新技术采用无机配位体来让量子点紧紧依附在一起，新的表面化学为制造高效且稳定的量子点太阳能电池铺平了道路，也将对其他利用胶体纳米晶体制造的电子和光电耦合设备产生影响。全无机方法的好处包括能显著改善电子的运输速度，让设备更加稳定等。 这让我想到了曾经看到的一篇文章 https://www.wendangku.net/doc/a113265570.html,/blog/static/18968500720118158645870/? suggestedreading&wumii 这是锂离子电池研究的一大突破，美研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新型储能设备，可以将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。

电压变压器(第二章)

电压变压器（第二章） 一、单选题（每题的备选项中，只有一项最符合题意） 1、变压器是一种（B）的电气设备。P20 A 旋转 B 静止 C 运动 2、变压器是利用（A）将一种电压等级的交流电能转变为另一种电压等级的交流电器P20 A 电磁感应原理 B. 电磁力定律 C 电路定律 3、变压器按用途可分为电力变压器、特种变压器和（C）P20 A 干式变压器 B 自耦变压器 C 仪用互感器 4、仪用互感器包括（B）和电流互感器两种。P20 A 自耦变压器 B 电压互感器 C 降压变压器 5、电力变压器按冷却介质分为（C）和干式两种。P20 A 风冷式 B 自冷式 C 油浸式 6、发电厂的发电机输出电压通常为6.3KV, 10.5KV,，最高不超过（A）P20 A 20KV B 25KV C 30KV 7、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到（C）以减小输电线上的能量损耗。P20 A 几千伏 B 几百伏 C 几万伏或几十万伏 8、几万伏或几十万伏高压电能输送到负荷区后，必须经过不同的降压变压器将高电压降低为（B），以满 足各种负荷的需要。P20 A 不同等级的频率 B 不同等级的电压 C 不同频率的电流 9、在电力系统中，变压器能将不同（C）的线路连接起来。P20 A 电阻等级 B 电抗等级 C 电压等级 10、在单相变压器闭合的铁芯上绕有两个（C）的绕阻P21 A 互相串联 B 互相并联 C 互相绝缘 11、在单相变压器的两个绕组中，与电源连接的一侧叫做（A）P21 A 一次侧绕组 B 二次侧绕组 C 高压绕组 D 低压绕组 12、当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在一次侧绕组中会有（C）电流流过P21 A 直流 B 脉冲 C 交流 13、当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，在变压器铁芯中将产生（B）磁通P21 A 恒定 B 交变 C 非线性变化 14、当交流电源电压加到变压器的一次绕组后，如果变压器的二次侧绕组与（A）联通，就会有电能输出。P21 A 外电路负荷 B 一次侧绕组 C 高压绕组 15、已知一台变压器的一、二次侧绕组匝数分别为N1 N2，铁芯中交变磁通的幅值为Φm，当频率为f 的 交流电源电压加到该变压器的一次绕组后，一次侧绕组中的感应电势为（A）。P21 A E1=4.44fN1Φm B E1=4.44fN2Φm C E2=4.44fN1Φm 16、变压器一、二次侧的漏电抗压降分别等于（C）P22 A 一、二次侧的漏磁通 B 一、二次侧的漏电感 C 一、二次侧的漏磁电势 17、变压器的高压绕组的电流一定（C）低压绕组的电流。P22 A 高于 B 等于 C 低于 18、变压器一次绕组的电压与二次绕组的电压在数值上的关系为（D）P22 A 一次绕组电压高于二次绕组电压 B 一次绕组电压低于二次绕组电压 C 一次绕组电压等于二次绕组电压 D 一次绕组电压与二次绕组电压的数值关系不确定 19 、变压器的变比等于（C）之比P22

第二十章 能源、材料与社会

第二十章能源、材料与社会 第一节__能量的转化与守恒__ 能量的转化与守恒 能量转化图 图20－1－1 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式__转化__为另一种形式，或者从一个物体__转移__到另一个物体，而能的总量保持不变。 类型之一能量的转化及守恒 阅读图文，回答问题。 与伟大同行 图20－1－2 这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置！仔细观察后回答：

(1)装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度__升高__(填变化情况)，原因是__对水做功，水的内能增加__。实现的能量转化是__机械能转化为内能__。 (2)实验中科学家某次测得了的数据如下： 小配重重量G小＝100 N， 大配重重量G大＝520 N， 每升降一次配重各自移动的距离h＝1 m， 热量计中水的质量m＝500 g， 升降次数与水温变化的关系： 通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的！请你帮他补出计算、判断过程(只需分析一次实验)： 【答案】 (2)升降一次配重做功 W＝G·h＝420 N×1 m＝420 J， 水增加的内能 Q＝cm(t－t )＝×103 J/(kg·℃)× kg× ℃＝420 J， W＝Q，即配重做的功转化为了水的内能。 (3)本实验中的误差主要来源于__克服摩擦做功消耗一部分能量__。 1．我国用自制的“长征2F”捆绑式火箭将“神舟九号”宇宙飞船成功送入预定轨道，关于火箭发射过程中能量转化的说法，正确的是( A ) A．将燃料的化学能经过内能，再转化为火箭的机械能 B．将燃料的化学能转化为火箭的内能

新能源资料简介

新能源简介 为缓解世界能源供应紧张的矛盾，各国科学家都在努力研究，积极寻找新能源。科学家认为，21世纪，波能、可燃冰、煤成气、微生物将成为人类广泛应用的新能源。波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽， 用之不竭的无污染再生能源。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。近年来，在各国开发的新能源的计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运转8年，电厂的发电成本虽高于其他发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，从目前看，均运行良好。 可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相

似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰体融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据科学家测算：可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。 煤成气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤生产68立方米气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130立方米气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400立方米气。科学家估计，地球上煤成气可达2000万亿立方米。 微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，科学家利用微生物发酵，可将它们制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”，功效可提高15％左右，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减少了大气污染。科学家还研究成功利用微生物制取氢气，开辟了能源的新途径。 新能源：要积极开发利用可再生能源，发展太阳能利用、地热发电、大功率风力发电、潮汐发电、生物质能发电技术。发展核能技术，对先进压水堆、空间核电源、高性能燃料组件等予以重点攻关。 海洋工程：要重点发展海洋油气田开发技术，并使其成为海洋产业的主导产业；积极发展海底矿产资源、能源探测开发技术，海洋可再生能源利用技术，海水资源开发利用技术，海洋生物工程技术，提高海洋经济在国民经济中的地位。

第二章 生产率工程与管理 知识点

第二章生产率工程与管理 1.生产的概念， 生产是人类活动的基本形式，它是一切社会财富的源泉。生产可以定义为，一切社会组织将其输入转化为输出的过程，即投入，变换，产出的过程，投入一定的资源，经过一系列多种形式的变化，使其价值增值最后以某种形式产出供给社会的过程。 2.生产的投入要素包括，以土地为代表的自然资源，资本要素，劳动力要素，技术要素，管理要素，信息要素。 生产的产出财富，包括产品和服务。 生产过程的转换机制有两种，一种是生产函数，一种是增长会计学。 3.生产率的概念，生产率是产出与投入之比。一个生产系统的投入，包括人力物力时间金钱等，产出指可以满足顾客需求的产品或服务。生产率表示每单位生产要素能够生产或提供实物产品或服务商品的数量。有三种类型生产率度量法:单要素生产率，多要素生产率，全要素生产率。 生产率的本质是资源的有效利用程度。生产率的实质含义是对生产能力利用的考核，是对资源利用程度的考核。 生产力的基本内涵是劳动者对社会标准质量劳动时间的节约程度。 4.生产率管理的含义 生产率管理是一个较大的管理过程中的一个子系统，其内容包括根据系统的产出与投入之间的关系来进行规划、组织、领导、控制和调节。因此必须包括生产率的测定和生产率的改善。由此可见，生产率管理就是对一个生产系统的生产率进行规划测定评价控制和改善的系统管理过程。其实质是以不断提高生产率为目标和动力，对生产系统进行积极的维护和改善。5.生产率管理系统模型 1.规划部分(战略，技术与经济规划，包括生产率规划反馈) 2.资源流动部分(表明生产组织投入-产出的资源和要素运行过程) 3.生产率测定部分 4.生产率评价、规划、控制、改善部分 6.生产率管理系统和生产率循环的运行过程如下: 1.生产率测定， 2.生产率评价 3.生产率规划 4.生产率改善， 5.测定和评价 7.现代管理和工业工程方法与提高生产率的关系 1:增加产出的方式，表现为两个方面:增加有效产出数量和提高产出的有效性。 2.减少投入的方式。通过合理组织生产要素投入来提高生产率主要从以下三个方面着手:a.有效的利用每一生产要素，减少既定产出条件下的投入量提高生产率。b.提高生产要素的结合效应。c.优化产生要素的投入结构和投入领域。 3.提高产出与投入的比率。a.追加一定投入获得更大产出。b.减少一定产出使投入有更大减少。 7.生产率测定与评价的概念 生产率测定与评价就是对某一生产、服务系统或社会经济系统的生产率进行测定、评价及分析的活动和过程。 8.生产率测评的种类 A.从生产系统投入要素和要素范围分类 a.部分要素生产率或要素生产率是生产过程的总产出与某一资源要素的投入之比。包括劳动，资本，设备，能源，原材料，成本生产率。 b.多要素生产率是生产过程或系统的总产出与某种生产要素的实际投入量之比，它表明几种要素的综合使用效果。

新能源材料

《新能源材料》课程教学大纲 一、课程基本情况 二、课程性质与作用 《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。 本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。 三、培养目标与标准 通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。 本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标、、。

息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配

五、实践教学内容与学时分配 本课程开出的实践项目详见下表： 六、学业考核 七、其他说明 建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。 撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）： 年月

电气控制与PLC应用技术02第2版第二章习题答案

第二章习题与思考题参考答案 1.电气图中，SB、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号? 答：SB-控制按钮；SQ-行程开关；FU-熔断器；KM-接触器；KA-中间继电器；KT-时间继电器。 2.说明“自锁”控制电路与“点动”控制电路的区别，“自锁”控制电路与“互锁”控制电路的区别。 答：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。 点动电路为“一按（点）就动，一松（放）就停”，不需要自锁触点，因短时工作，电路中可不设热继电器作过载保护；而自锁电路需要在起动按钮的两端并联自锁触点，在按下起动按钮并松开后，依靠自锁触点（接触器自身的辅助常开触点）接通电路，因电路工作时间较长，需要设热继电器作过载保护。 自锁是接触器（或其他电磁式电器）把自身常开辅助触点并接在起动按钮的两端，其作用是松开起动按钮后通过该常开辅助触点保持线圈通电。 互锁是把两个接触器的常闭辅助触点分别串接在对方接触器线圈的电路中以达到相互制约的作用。即其中任一接触器线圈先通电吸合，另一接触器线圈就无法得电吸合。 3.什么叫减压起动?常用的减压起动方法有哪几种? 答：减压起动：利用起动设备将电源电压适当降低后加到电机定子绕组上起动，以减小起动电流，待电机转速升高后再将电压恢复至额定值的起动方法称为降压起动。 笼型异步电动机常用的减压起动方法有：定子绕组串电阻减压起动、星-三角减压起动、自耦变压器减压起动、延边三角形减压起动和使用软起动器起动等方法。 绕线转子异步电动机减压起动方法主要有转子绕组串电阻减压起动方法。 4. 电动机在什么情况下应采用减压起动?定子绕组为星形联结的三相异步电动机能否用星-三角减压起动?为什么? 答：当电动机容量大于10kW以上通常采用降压起动。正常运行时定子绕组为三角形联结的笼型异步电动机，可采用星-三角减压起动方法来限制起动电流。 定子绕组为星形联结的三相异步电动机不能否用星-三角减压起动，因为星接电动机绕组的额定电压为220V，当变为三角形联结时，加在绕组上的电压为380V，超过了绕组所能承受的电压值，时间一长绕组将发热而烧毁。 5. 什么是反接制动?什么是能耗制动?各有什么特点及适应什么场合? 答：反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子惯性旋转方向相反，因而产生制动作用的一种制动方法。 能耗制动是在电动机脱离三相交流电源后，立即使其两相定子绕组加上一个直流电源，利用转子感应电流与静止磁场的作用来达到制动目的的一种制动方法。 反接制动的特点是制动迅速、效果好，但冲击力大，通常仅用于10kW以下的小容量电动机要求制动迅速及系统惯性大，不经常起动与制动的设备，如铣床、镗床等主轴的制动控制。为了减小冲击电流，通常要求在主电路中串接反接制动电阻以限制反接制动电流。 能耗制动的优点是制动准确、平稳且能量消耗较小，缺点是需要附加直流电源装置，制动效果不及反接制动明显。所以能耗制动一般用于电动机容量较大，起动、制动频繁的场合，如磨床、立式铣床等控制电路中。 6. 试设计一个具有点动和连续运转功能的混合控制电路，要求有合适的保护措施。

新能源材料

《新能源材料》课程教学大纲一、课程基本情况

二、课程性质与作用 《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。 本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起

培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。 三、培养目标与标准 通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。 本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标1.3、2.1、4.4。

注：该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。I：介绍，指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配

能源材料论文

新能源，引领中国能源新方向 “新能源”作为一个出现频率与日俱增的热词，越来越多地出现在人们的生活中，要想知道为什么发展新能源，首先要明确一个概念，什么是新能源？ 新能源的含义在我国是指除常规能源和大型水力发电之外的太阳能、氢能、核能、风能、生物质能、海洋能、地热能等。“新”与“常规”相比是一个相对的概念，随着科学技术的进步，它们的内涵将不断发生变化。新能源的出现和发展，一方面是能源技术本身发展的结果，而另一方面也是由于它们在解决能源危机及环境问题方面呈现出新的应用前景。 了解了这些之后我们就不难理解为什么要发展新能源了。 首先从新能源的本身特性来说，新能源是人类社会未来能源的基石，是化石能源的替代能源，这是新能源被广泛提倡的最主要的优势。在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。据一些数据统计，1997年世界一次能源消费总量为121.56亿吨，随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿吨。截至1996年末，世界石油、天然气和煤炭的可采储量为1.3万亿吨，尽管今后还可能有新的储量被发现，但按目前的世界能源探明储量和消费量计，这些能源资源仅可供全世界大约消费172年。根据目前国际上通行的能源预测，石油资源将在40年内枯竭，天然气资源将在60年内用光，煤炭资源也只能使用220年。 由此可见，在人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，面对这样一个已知的结果，人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。研究和实践表明，新能源，资源丰富、分布广泛、可以再生、不污染环境，是国际社会公认的理想替代能源。根据国际权威单位的预测，到21世纪60年代，即2060年，全球新能源的比例，将会发展到占世界能源构成的50%以上，成为人类社会未来能源的基石，世界能源舞台的主角，目前大量燃用的化石能源的替代能源。 除了新能源可以再生，可以用于替代即将枯竭的化石能源之外，新能源的另一大优势便是清洁干净、污染物排放很少，是与人类赖以生存的地球生态环境相协调的清洁能源。据了解，化石能源的大量开发和利用，是造成大气和其他类型

未来的新型能源材料

未来的新型能源材料 篇一：未来的几种新能源材料摘要： 新能源技术离不开新材料技术，太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物燃料电池材料等是在未来具有发展潜力的几种新能源材料。太阳能电池根据材料不同可分为：硅太阳能电池；以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；功能高分子材料制备的大阳能电池；纳米晶太阳能电池等。储氢材料有金属氢化物、有机氢化物和利用分子力吸附储氢的材料等。固体氧化物燃料电池主要由阴阳电极、固体氧化物电解质、连接体以及密封材料构成。 关键词： 新能源材料太阳能电池储氢材料固体氧化物燃料电池 正文： 新能源技术是指在新技术基础上，系统地开发利用的可再生能源，如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。新能源新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念，新能源新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一

系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。今天我所要讨论的是在未来具有发展潜力的几种新能源材料，包括太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物燃料电池材料等。 制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：硅太阳能电池；以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；功能高分子材料制备的大阳能电池；纳米晶太阳能电池等。 硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。然而，由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs属于III-V族化合物半导体材料，其能隙为，正好为高吸收率太阳光的值，因此，

新能源材料论文

摘要 本文根据制作材料的种类和状态的不同将太阳能电池分为以下几种：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、薄膜型太阳能电池、有机太阳能电池和染料敏化纳米晶太阳能电池，并对每种太阳能电池进行了简要的介绍。对于不同材料的太阳能电池的优缺点进行了比较和分析，从而为以后改进与发展提供依据。采用图表的方式，介绍了目前世界各国不同太阳能电池的实际生产量。由于在材料、结构、工艺等方面的不断改进，现在太阳能电池的价格不到20世纪70年代的1％。预期今后10年内太阳能电池能源在美国、日本和欧洲的发电成本将可与火力发电竞争。提高转换效率和降低成本仍然是太阳能电池发展的大趋势。概括介绍了几种新的技术探索方向，为今后的科学研究指明了方向。 关键词太阳能电池工作原理单晶硅多晶硅化合物有机物薄膜纳米晶

引言 当今世界，随着人类对传统资源如煤矿等的过度开采和利用，引发了一些环境污染问题，也引起了社会各界人士的广泛关注，如今，能源问题已成为全球关注的重大问题。各大国在经济竞争的同时，也在竞争着对新能源的开发及利用。因而，为了使人类更加合理地利用自然资源，同时也为了国家的可持续发展，新能源材料的研发已经成为国家科技战略的基本内容。 新能源是指传统能源之外的各种能源形式，主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能以及由可再生能源衍生出的生物燃料和氢所产生的能量。 新能源材料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。新能源材料主要包括：太阳能电池材料、镍氢电池材料、锂离子电池材料、反应堆核能材料。 一.材料介绍 1、光伏材料 太阳能光伏材料是目前我国正大力发展的新能源材料。 光伏材料是能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、非晶硅、多晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。其中单晶硅、多晶硅、非晶硅材料已实现批量生产。我国财政部现已出台十大措施助力光伏产业发展，其中一条是"金太阳工程"。该工程的重点内容将是以国家财政补贴的形式，支持国内光伏市场的启动，计划在近2-3年的时间内，在全国建立500兆瓦的光伏发电示范项目。除此之外，光伏电站和光伏并网发电等项目，都将成为“金太阳”工程补贴的重点。 目前我国国内著名的太阳能公司有无锡尚德，江西赛维LDK，保定天威英利，晶澳太阳能，浙江昱辉。 然而太阳能光伏产业依然面临着挑战：如何进一步降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模的应用创造条件。 2、反应堆核能材料 反应堆核能材料以铀、氘、氚为代表。 其中铀是高能量的核燃料，１千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。虽然陆地上铀的储藏量并不丰富，且分布不均匀，只有少数国家拥有，然而在海