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有色金属与新能源材料发展

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摘要:城市经济的发展与社会进步使得对有色金属开发与利用需求量稳步上升，为新能源的制备带来了巨大的发展契机。一方面，有色金属性能和成本的改善推动新能源产业的发展，另一方面，新能源发展的客观要求促进有色金属能源材料的进步。基于此，本文结合当前的社会发展现状，对有色金属的有效加工以及新在新能源材料的实际应用进行研究分析，促进其在国家经济发展中发挥重要作用，以便研究规律，制定对策，从而为我国经济建设提供重要参考依据。

关键词：有色金属，新能源，有效加工，经济建设

有色金属又被称为非铁金属，是指铁、锰、铬三种金属之外的其他类金属的统称。有色金属具有重要的应用价值，是人类日常生产生活的基础材料和重要的战略物资，各个行业的发展都离不开有色金属。我国的有色金属储存量位于世界各国前列，因此其规模以及利用程度均十分的可观，并且在国家发展进步的过程中对于有色金属的应用十分的广泛，大到国防工业、民生工程，小到家用电器等产品，其对于有色金属的利用率均是非常的高。近些年来随着科学技术以及经济的飞速发展，也使得对于有色金属利用的规格、品种、精度等均有了很高的要求，也就给有色金属的开发与利用带来难题。故本文结合当前的社会发展现状，从有色金属的开发利用，在新能源材料中的发展等方面入手，对有色金属与新能源材料的发展进行详尽的分析与研究，从而最终为我们国家社会建设以及经济发展提供一定的理论参考价值。

1、新能源材料概述

新能源则是按照人的意志，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。目前有色金属新能源材料的应用和研究非常广泛，比如将有色金属应用在电池、储氢和核能材料的使用中，可以取得较好的效果，其技术也日趋成熟。

2、有色金属在新能源材料中的应用

2.1、有色金属在电池中的应用

有色金属可应用在电池当中，以有效提高电池材料的性能，制备提升电池产品性能的电极材料离不开有色金属。

2.1.1有色金属在锂电池中的应用

传统锂电池的负极材料大多数为石墨，其具备与非碳材料较好的结合性，与有色金属结合后，可有效提高电池的使用性能，如将纳米合金与碳相结合制成复合材料，形成的电池电极具备容量高、稳定性好的特点。目前对新型锂电池的研发已取得了较大的成果，比如研制出了由纳米复合材料组成的全固态锂离子电池。此类电池比容量大、循环寿命长、耐热好，未来对锂电池的发展，还须更深入地研发能够提高电池容量及快速充电性能的新型有色金属材料。

2.1.2、有色金属在燃料电池中的应用

燃料电池燃料电池种类繁多，传统主要应用氢燃料电池。此电池是以氢气为燃料，利用电化学反应，使之转化为电能的装置。燃料电池相对与传统电池具有规模大，电能转换效率高，建设周期短等优势。

将有色金属应用在燃料电池中，比如甲醇燃料电池，是在碳纳米纤维表面浸入氧化钛溶液，然后处理氧化后的氧化钛。新型燃料电池和传统的氢燃料电池相比，性能进一步提高，具有小型化，轻量化，不需要燃料电池进行二次转化，系统简单，运行可靠性高等优势，有可能成为未来理想的燃料电池。

2.1.3、有色金属在光伏电池中的应用

常见太阳能光伏发电材料大多数属于传统的无机太阳能光伏发电材料，主要有晶体硅材料。以薄膜材料为基础的非晶硅太阳电池，光电转化率约为10.5%，低于具有薄膜式结构非晶硅(15%左右)太阳能电池。

而随着有色金属的发展新一代太阳能光伏发电材料采用有钙钛矿型和铜锑硫族等材料。钙钛矿吸光材料实质上是一种将有机转化为无机的杂化材料。铜锑硫族材料价格低廉、稳定性高、绿色无毒、原料丰富、理论转换效率可达30%以上，是非常有潜力的薄膜太阳电池吸光层材料。未来太阳电池的发展聚焦在：延长使用寿命，提高光电转换率，采用新技术将无机和有机材料各取所长进行复合，形成新器件或新结构的复合材料以降低成本。

2.2、有色金属在储氢材料中的应用

储氢是最关键的环节也是技术瓶颈。储氢的方法较多，其中气态储氢中存在氢气易泄漏等不安全因素，不适用大规模生产，随着有色金属的发展，现阶段注意力逐渐转移到固态储氢方面：传统的储氢一般采用稀土系作为材料，而现阶段主要采用钛、镁系金属作为储氢材料。其中镁系储氢材料具备氢化生成热低、储氢容量高等特点，在实际中应用最广泛。

2.3、有色金属在核能材料中的应用

传统化石燃料的面临消耗枯竭的现象。核能作为大规模储能之一，被誉为安全、清洁、稳定的能源。核材料是发展核能的重要物质基础，正因为有了核材料的不断更新，才有核能建设的不断进步。

有色金属被广泛应用到核反应堆上，如锆基核材料，具有良好的机械性能、蠕变加快、应力开裂加剧、耐辐照、耐腐蚀等优势，在核反应堆上可作为包裹材料使用。现