世界上新能源材料发展状况[ppt课件].pptVIP

世界上新能源材料发展状况[ppt课件].ppt

  1. 1、本文档共104页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
世界上新能源材料发展状况[ppt课件]

Ni/MH电池在充放电中产生如下电极反应,工作原理如图所示: 正极: 负极: 电池反应: 放 充 放 充 放 充 Ni/MH电池工作原理 Ni/MH电池的正极材料是Ni(OH)2,电池负极材料主要是储氢合金,其种类如表所示。 典型的Ni/MH负极材料及特征 合金 类型 典型氢化物 合金组成 吸氢质量/% 电化学容/(mAh/g) 理论值 实际值 AB5 LaNi5H6 MmNi3.5-4(MnAl)0.3-0.8Co0.2-1.3 1.3 348 330 AB2 ZrMn2H3 Zr1-xTixNia(MnV)b(CoFeCr)c 1.8 482 420 AB TiFeH2 ZrNi1.4, TiNi 2.0 536 350 A2B Mg2NiH4 Mg2Ni 3.6 965 500 固溶体 V0.8Ti0.2H0.8 V4-x(NbTaTiCo)xNi0.5 3.8 1018 500 电解质需要有高的离子传导能力,目前使用的Ni/MH电池的电解质是KOH水溶液。 KOH水溶液具有强腐蚀性,液体电解质给电池加制作带来不便。 用高导电性能的固体或凝胶电解质替代KOH是Ni/MH电池的一个发展趋势。 研究表明,采用高吸水和高亲水能力的聚合物凝胶作为电解质,电池的电化学性能与普通KOH电解质电池相近。 LIB锂离子二次电池 Li是最轻的金属元素,它的标准电极电位是-3.045V,是金属中负电位最大的元素,因此Li负极电池的开发受到极大重视,与Ni/MH电池性能的比较如下。 普通Ni/MH,LIB及Ni/Cd电池性能比较 技术参数 Ni/Cd Ni/MH LIB 工作电压/V 1.2 1.2 3.7 质量比能量/(Wh/kg) 30-50 50-70 100-150 体积比能量/(Wh/L) 150 200 270 冲放电寿命/次 500 500 1000 LIB电池具有工作电压高、比能量高、容量大、循环特性好、重量轻、体积小等优点,而且LIB无记忆效应,不需将电放尽后再充电;LIB自放电小,每月在10%以下,Ni/MH电池自放电一般为30%-40%。 仅2000年,日本就销售了4亿多只Li电池。 移动电话Li电池 数码相机Li电池 笔记本Li电池 LIB电池是一种Li离子浓度差电池,充放电中,Li离子在正负极之间往返嵌入和脱嵌。 充电时,Li离子从正极脱嵌,通过电解质和隔膜,嵌入负极,使负极处于富Li离子态,正极处于贫Li态;放电时,Li离子从负极脱嵌进入正极。 锂离子二次电池工作示意图 LIB负极材料 LIB负极材料的演变过程 负极材料 金属锂 锂合金 碳材料 氧化物 纳米合金 容量/(mAh/g) 3400 790 372 700 2000 年代 1965 1971 1990 1995 1998 金属Li容量最高,但在LIB电池的长期充放电中, Li与有机电解质发生反应,发生枝晶生长,并形成树枝状沉积物,导致电池内部短路。 LIB电池以炭材料替代Li负极、高电位的LiCoO2作正极的二次电池后,循环性能和安全性能得到大幅度提高,其电池反应为: 正极: 负极: 电池: 放 充 放 充 放 充 不同形状的Li离子电池 太阳能电池材料 太阳能在未来能源结构中占有重要地位 地球上一年接受的太阳能总量为3.8×1018kW,远大于人类对能源的需求量; 分布广泛,不需要开采和运输; 不存在枯竭问题,可以长期利用; 安全卫生,对环境无污染等。 人造卫星上的太阳能电池 通过光电转化将太阳辐射能转化为电能加以利用是太阳能利用中最活跃的研究领域。 清华大学电力国家重点实验室 太阳能电池开发综合利用系统 西班牙塞维利亚太阳能发电站—欧洲最大的太阳能电站,可供18万户使用,每年减排60万吨CO2 太阳能光电转化的核心装置是太阳电池。 太阳电池的工作原理是光伏效应:太阳光的光量子与材料相互作用产生电子空穴对,在势垒区静电场作用下,空穴和电子越过势垒,电子进入n区,空穴进入p区,被分离的电子和空穴由电极收集并输出,形成光生电流,实现光电转换。 光伏效应示意图 太阳能电池 地热能 据计算,地球陆地以下五公里内,150℃以上岩石和地下水总含热量相当于9950万亿吨标准煤。按世界年耗100亿吨标准煤计算,可满足人类几万年能源之需要. 如果把地球上贮存的全部煤炭燃烧时所放出的热量作为标准来计算、那么,石油的贮存量约为煤炭的3%,目前可利用的核燃料的贮存量约为煤炭的15%,而地热能的总贮存量则为煤炭的1.7亿倍。 地球物质中放射性元素衰变产生的热量是地热的主要来源。 目前能为人类开发利用的.主要是地热蒸汽和地热水两大类资源。 目前地热资源勘探的深度可达地表以下5000m,其中2000m以下为经济型地热资源,2000-5000m为亚经济

您可能关注的文档

文档评论(0)

celkhn0303 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档