《新能源材料物理基础》主要知识点(word文档物超所值)
新能源材料考试大纲
第二章 镍氢电池
1.电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行化学能和电能之间转换的储能装置。
2.能导电的物质称为导电体，通常分为两类：
a.第一类导体，又称电子导体 (electronic conductive body)，如金属、石墨或某些金属氧 化物等。 b.第二类导体，又称离子导体 (ionic conductive body) ，如电解质溶液、熔融电解质等。 3.形成原电池的条件: a.条件一：两种活动性不同的金属;或一种金属与石墨作电极。
6.电池分类
一次电池：只能进行一次放电的电池，不能进行充电而再利用。能量储存， 一次性，活性物质消耗到一定程度就不能再用，小型方便。 二次电池（蓄电池）：反复进行还能够充电、放电而多次使用的电池，也 叫蓄电池或充电电池。能量储存，循环使用，可充电电池。 燃料电池：把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换 器”。 锌锰干电池 一次电池 银锌纽扣电池 锌汞电池 铅酸蓄电池
2015-3-16 .19.
19.几种典型的储氢合金负极材料
目前研究的储氢合金负极材料主要有AB5型稀土镍系储氢合金、AB2型Laves相合金、AB型Ti-Ni系 合金、A2B型镁基储氢合金以及V基固溶体合金等。它们的主要特性见下表：储氢合金是由易于生 成稳定氢化物的元素，如（La,Zr,Mg,V,Ti)等与其他元素（非氢化物形成元素，如Cr，Mn，Fe，Co， Ni，Cu，Zn，Al等）组成的金属间化合物。
质结构而主体结构基本不变的固态反应。 主体提供可到达的末占据位置(如四面体、 八面体的间隙位置或层状化合物层与层之 间存在的范德华空隙等)。 反应可示意性地表达为： xG+□X[Hs]→GX[Hs] 1-1 所生成的非化学计量化合物GX[Hs]称为嵌入化 合物(简称嵌合物)。
材料物理基础知识点总结
材料物理基础知识点总结材料物理是研究物质的性质和行为的一个学科，它涉及材料的结构、力学行为、电学行为、热学行为以及光学行为等方面。
在材料科学与工程领域中，材料物理的基础知识是非常重要的。
下面是材料物理基础知识点的总结：1.原子结构：原子是材料的基本单位，它由原子核和围绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电。
电子带负电荷，质子和电子的数量相等，因此原子是电中性的。
2.原子排列：原子可以通过共价键、离子键或金属键等方式相互结合，从而形成晶体结构。
晶体结构可以分为立方晶系、正交晶系、单斜晶系、斜方晶系、菱方晶系和三斜晶系等不同类型。
3.晶体缺陷：晶体中常常存在一些缺陷，如点缺陷、线缺陷和面缺陷，这些缺陷可以对材料的力学行为、电学行为和热学行为等性质产生重要影响。
4.材料力学行为：材料力学行为主要包括弹性行为、塑性行为和断裂行为。
弹性行为是指材料在受力后能够恢复原来形状和大小的能力；塑性行为是指材料在受力后能够产生变形而不会恢复到原来的形状和大小；断裂行为是指材料在受到过大的力作用时发生破裂。
5.材料电学行为：材料电学行为是指材料在电场或磁场中的行为。
材料可以分为导电材料、绝缘材料和半导体材料等不同类型。
6.材料热学行为：材料热学行为是指材料在温度变化时的行为。
材料的热学性质包括热导率、热膨胀系数和比热容等。
7.材料光学行为：材料光学行为是指材料在光照射下的行为。
材料可以表现出吸光、透光、反射等不同行为。
8.材料的选择和设计：根据材料的物理性质和需求，可以选择合适的材料。
材料的选择和设计要考虑到材料的力学性能、电学性能以及热学性能等方面。
9.材料的制备和加工：材料的制备和加工方法有很多种，如溶液法、凝聚法、熔融法和沉积法等。
选择合适的制备和加工方法可以改变材料的结构和性能。
10.材料的应用：材料学的最终目的是将材料应用于实际生产中。
材料可以应用于机械制造、电子工程、能源技术、医疗器械以及航空航天等领域。
新能源基础知识介绍
国际合作：中国积极参与国际新能 源合作，推动全球新能源产业的发 展。
国家政策：支持新能源发展，提高可再生能源比重 法规制定：完善新能源法律法规，规范市场秩序 补贴政策：对新能源项目给予财政补贴，降低成本 配额制度：要求电力公司必须生产一定比例的新能源电力
政策支持：政 府出台了一系 列政策，鼓励 新能源产业的
技术进步：光 伏电池效率不 断提高，成本
逐渐降低
应用领域拓展： 从住宅屋顶向 大型地面电站、 海洋能源等领
域拓展
储能技术结合： 太阳能与储能 技术结合，实 现能源的稳定
供应
政策支持：各 国政府加大对 太阳能技术研 发和应用的支
持力度
风能技术发展 现状：全球风 能装机容量持 续增长，技术 水平不断提升。
新能源基础知识介绍
汇报人：
目录
新能源概述
新能源技术原 理
新能源技术发 展现状
新能源技术发 展趋势与展望
新能源政策与 法规
新能源概述
包括太阳能、风能、水能、 潮汐能、生物质能等
新能源是指除化石能源之外 的可持续能源形式
具有环保、可再生、节能等 优点
逐渐成为全球能源结构的重 要组成部分
太阳能：利用太阳辐射转化为电能 风能：利用风力驱动发电机产生电能 水能：利用水流驱动水轮机产生电能 潮汐能：利用潮汐变化驱动发电机产生电能
电能。
风能发电系统： 包括风力发电 机、变压器、 控制系统和储
能设备等。
风能发电特点： 清洁、可再生、 无污染，减少 对化石燃料的
依赖。
风能应用场景： 适用于大型风 电场、分布式 发电和海洋能
源等领域。
利用水的势能转化为机械能
通过水轮机或水轮发电机组实 现能量转换
新能源材料基础
新能源材料基础随着全球能源危机的日益突出，新能源的开发和利用成为了各国政府和学术界的重要议题。
新能源材料是新能源技术的基础和关键，对于新能源产业的发展起着至关重要的作用。
新能源材料是指具有储能、传能、转能等特性的材料，它们能够转化能源形式或储存能量。
目前，新能源材料主要包括太阳能材料、燃料电池材料、锂离子电池材料等。
太阳能材料是新能源材料中应用最为广泛的一类材料。
太阳能电池是利用太阳能将光能转化为电能的装置，其核心是太阳能电池芯片。
太阳能电池芯片中通常采用硅材料，其具有光电转换效率高、稳定性好等特点。
近年来，随着纳米技术的发展，太阳能材料的研究也取得了突破性进展，如柔性太阳能电池材料、钙钛矿太阳能电池材料等，使得太阳能电池的成本逐渐降低，效率逐渐提高，为太阳能发电的商业化应用提供了可能。
燃料电池材料是另一类重要的新能源材料。
燃料电池是一种将氢气和氧气反应产生电能的装置，其关键是燃料电池膜。
燃料电池膜要求具有良好的质子传导性能和化学稳定性。
目前，常用的燃料电池膜材料包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚苯乙烯磺酸（PSSA）等。
此外，随着新能源汽车的快速发展，燃料电池材料的研究也日益受到关注，如催化剂材料、电极材料等，这些材料的性能直接影响燃料电池的效率和寿命。
锂离子电池是目前电动汽车、手机等便携式电子设备中主要的能源存储装置，其关键是正负极材料。
锂离子电池的正极材料通常采用锂钴酸锂、锂铁磷酸盐等，而负极材料则采用石墨、硅等。
为了提高锂离子电池的能量密度和循环寿命，科研人员不断在正负极材料方面进行研究和改进，如采用复合材料、纳米材料等，以提高电池的性能。
除了上述几类新能源材料外，还有许多其他的新能源材料也值得关注。
例如，氢能材料是氢能技术的关键，其主要包括氢气储存材料、氢气传输材料等。
光催化材料是利用光能进行催化反应的材料，其应用领域涉及水分解、二氧化碳还原等。
超级电容器材料是一种能够实现高能量密度和高功率密度的储能装置，其关键是电极材料和电解质材料。
新能源知识点总结
新能源知识点总结新能源是指相较于传统能源（如煤、石油、天然气等），使用过程中能够大大减少对环境的污染和资源的消耗的能源。
新能源主要包括太阳能、风能、水能、地热能、生物能等。
在全球范围内，新能源的发展已成为各国能源战略规划的一部分，以应对能源危机和环境问题。
以下将就新能源的相关知识点进行总结和讨论。
一、太阳能1. 太阳能的利用途径太阳能是最为广泛的新能源之一，它主要有以下几种利用途径：（1）光伏发电：利用太阳能光伏电池将太阳能直接转换成电能。
（2）太阳能热发电：利用聚光镜或抛物面反射器将太阳光聚集在散热剂上，产生高温蒸汽驱动发电机产生电能。
（3）太阳能热利用：利用太阳能集热板将太阳光能转化为热能，用于供暖、热水和工业生产等。
（4）太阳能光热电联供：利用太阳能光热联合发电，其余热用于供热、供冷和淡化海水等。
2. 太阳能的优势和劣势太阳能具有环保、可再生和分布广泛的优势，但也存在着日夜周期性、季节周期性和天气影响等劣势，同时，其能量密度较低，成本相对较高。
3. 太阳能发电技术太阳能发电技术主要有晶体硅光伏技术、薄膜光伏技术、太阳能光热发电技术等。
4. 太阳能政策和发展情况在全球范围内，各国纷纷出台太阳能政策以促进太阳能的发展，欧洲、美国、亚洲及非洲等地区太阳能的利用率不断提高。
二、风能1. 风能的利用方式风能是指利用风能将风能转化为机械能或电能的能源。
目前常见的风能利用方式有风力发电和风能泵水。
2. 风能的优势和劣势风能具有不受地域限制、清洁无污染、资源广泛分布等优势，但也存在着受风速影响、噪音、对风景的影响等劣势。
3. 风能发电技术风能发电技术主要有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种类型。
4. 风能政策和发展情况全球风能政策变得更加重视，各国纷纷加大对风能的投入，风能市场发展迅速。
三、水能1. 水能的利用方式水能是指利用水的动能将水能转化为机械能或电能的能源。
主要包括水力发电和潮汐能发电两种方式。
新能源材料 第一章 绪论
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ①超导材料
超导现象
磁悬浮列车 超导计算机
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ②能源材料
能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。
最近进展具体如下： 1、太阳能电池：钙钛矿材料等； 2、储氢材料：金属有机框架材料、金属化合物等； 3、固体氧化物电池材料：固体电解质、阴极材料等； 4、固态锂离子电池：固体电解质、锰基层状化合物等； 5、燃料电池：有机质子交换膜、碱性交换膜等；
形状记忆合金
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ④磁性材料
磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料两类。 软磁材料是指那些易于磁化并可反复磁化的材料,但当磁场去除后,磁性即随之消失。 这种材料在电子技术中广泛应用于高频技术。如磁芯、磁头 存储器磁芯;在强电技术中可 用于制作变压器、开关继电器等。目前常用的软磁体有铁硅合金 铁镍合金、非晶金属。 永磁材料(硬磁材料)经磁化后,去除外磁场仍保留磁性,其性能特点是具有高的剩磁、高 的矫顽力。利用此特性可制造永久磁铁,可把它作为磁源。如常见的指南针、仪表、微电 机、电动机、录音机、电话及医疗等方面。永磁材料包括铁氧体和金属永磁材料两类。铁 氧体的用量大应用广泛、价格低,但磁性能一般,用于一般要求的永磁体。金属永磁材料已 用于高性能扬声器、电子水表、核磁共振仪、微电机、汽车启动电机等。
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新能源材料基础
新能源材料基础新能源材料是指用于能量转换和储存的材料，它们具有高效、环保、可持续等特点。
新能源材料基础是指研究和应用新能源材料的基础知识和技术。
一、新能源材料的分类新能源材料可以分为太阳能材料、储能材料和燃料电池材料等几个类别。
1. 太阳能材料太阳能材料是指能够将太阳光转化为电能或热能的材料。
其中，太阳能电池是最常见的太阳能材料之一。
太阳能电池利用光电效应将太阳光转化为电能，其中常见的太阳能电池有硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
此外，还有一些新型太阳能材料如钙钛矿太阳能材料，其具有高光电转化效率和低成本等优点，被广泛研究和应用。
2. 储能材料储能材料是指能够将能量储存起来，并在需要时释放的材料。
常见的储能材料有锂离子电池材料、超级电容器材料和燃料电池材料等。
锂离子电池材料是目前应用最广泛的储能材料之一，其具有高能量密度和长循环寿命等优点。
超级电容器材料则具有高功率密度和快速充放电等特点，被广泛应用于储能领域。
燃料电池材料则可以将化学能转化为电能，其应用于交通运输和独立电力系统等领域。
3. 燃料电池材料燃料电池是一种利用氢气或可燃气体直接与氧气反应产生电能的装置，其核心是燃料电池材料。
燃料电池材料可以分为阳极材料、阴极材料和电解质材料等几种。
阳极材料常用的有铂族金属和碳材料等，而阴极材料则常用的有氧化物材料和贵金属材料等。
电解质材料则常用的有固体氧化物燃料电池常用的氧化物电解质和质子交换膜燃料电池常用的质子交换膜等。
二、新能源材料研究的重点及进展1. 提高能量转化效率新能源材料研究的重点之一是提高能量转化效率。
例如，在太阳能材料领域，研究人员不断改进太阳能电池的结构和材料，以提高其光电转化效率。
在锂离子电池材料领域，研究人员致力于开发高容量和高循环寿命的材料，以提高电池的能量密度和循环稳定性。
2. 降低成本新能源材料的研究还需要降低材料的成本。
例如，在太阳能材料领域，传统硅太阳能电池成本较高，因此研究人员正在开发更便宜的薄膜太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等新型太阳能材料。
《新能源材料物理基础》主要知识点
《新能源材料物理基础》知识要点绪论知识要点1)能源的概念能源亦称能量资源或能源资源，是指可产生各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称，是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源2)能源的重要意义能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。
人的衣食住行都离不开各种形式的能源。
能源与人类社会的生存与发展休戚相关3)按照来源，能源可以分为哪三类？来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）地球本身蕴藏的能量。
如原子核能、地热能等。
地球和其他天体相互作用而产生的能量。
如潮汐能4)按照基本形态，能源可以分为哪两类？有一次能源和二次能源5)按照使用性质，能源可以分为哪两类？有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）和非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）。
6)新能源概念又称非常规能源，是指传统能源（煤炭、石油、天然气、水能、木材等）之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源。
7)新能源的特点1）资源丰富，可再生，可供人类永续利用；2）能量密度低，开发利用需要较大空间；3）不含碳或含碳量很少，对环境影响小；4）分布广，有利于小规模分散利用；5）间断式供应，波动性大，对继续供能不利；6）目前除水电外，可再生能源的开发利用成本较化石能源高。
8)新能源有哪些主要类型？大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；传统生物质能。
9)新能源材料的概念与主要类型新能源材料，就是为利用这些非常规的能源，所制造的新兴材料。
能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。
快离子导体与燃料电池知识要点1.材料的导电载流子主要有哪些？电子，电子空穴；离子，离子空位2.材料按照其导电性大小，可以分为4种类型；导电性与温度的关系超导体导体半导体绝缘体3.快离子导体的概念，快离子导体的其他名称所谓快离子导体，是指固体状态下，具有某种选择性的高离子电导率（i>10-4Sm-1），离子活化能E a 较低（低于0.5 eV），其i值与熔盐或强电解质相当，与此同时，其电子电导率很低（e<10-11sm-1）的材料。
新能源知识点大全
新能源知识点大全1. 什么是新能源？新能源是指相对传统能源而言，利用自然界可再生资源或低污染能源进行能量转换的能源形式。
新能源的发展受到全球能源需求增长和环保意识提升的推动，具有可持续、清洁、低碳等特点。
2. 太阳能太阳能是指利用太阳辐射能进行能量转换的一种新能源形式。
太阳能可以通过太阳能电池板将光能转化为电能，也可以通过太阳能热发电系统将太阳能转化为热能。
太阳能具有广泛的应用领域，包括家庭用电、热水供应、农业灌溉等。
3. 风能风能是指利用风的动力进行能量转换的一种新能源形式。
风能可以通过风力发电机将风能转化为电能。
风能作为一种可再生的能源，具有发展潜力和环保特点。
风力发电已经成为世界上最重要的新能源形式之一。
4. 水能水能是指利用水的动力进行能量转换的一种新能源形式。
水能可以通过水力发电站将水能转化为电能。
水能是一种可再生的能源，主要包括水电、潮汐能和波浪能等形式。
水能是世界上最主要的可再生能源之一。
5. 生物质能生物质能是指利用生物质作为能源进行能量转换的一种新能源形式。
生物质能可以通过生物质发电厂将生物质转化为电能或热能。
生物质能源具有广泛的应用领域，包括农业废弃物利用、生物质燃料开发等。
6. 地热能地热能是指利用地球内部热能进行能量转换的一种新能源形式。
地热能可以通过地热发电站将地热能转化为电能。
地热能是一种可再生的能源，具有稳定可靠、无污染等特点。
7. 新能源的发展现状随着全球能源需求的增长和环保意识的提升，新能源在世界范围内得到了广泛的发展和应用。
许多国家都在加大新能源的研发和利用力度，以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗对环境的影响。
8. 新能源的优势和挑战新能源具有许多优势，如可持续性、清洁性和低碳排放等，可以有效地减少对环境的污染。
然而，新能源的发展还面临一些挑战，如技术成熟度、成本效益和能源存储等方面的问题。
9. 新能源的应用领域新能源在许多领域都有广泛的应用，包括家庭用电、交通运输、工业生产等。
新能源材料知识点整理
新能源材料知识点整理1.能源按形成方式不同分为一次能源和二次能源；按循环方式不同分为可再生能源和不可再生能源；按使用性质的不同分为含能体能源和过程能源；按环境保护的要求分为清洁能源和非清洁能源；按现阶段的成熟程度分为常规能源和新能源。
2.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，在新技术基础上系统的开发利用的能源。
3.金属氢化物镍电池的工作原理金属氢化物镍电池的正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为储氢合金，电解液为碱性水溶液，其基本电极反应为：M为储氢合金，MH为储有氢的储氢合金。
电池的充放电过程可以看作是氢原子或质子从一个电极移到另一个电极的往复过程。
在充电过程中，通过电解水在电极表面上生成的氢不是以气态分子氢形式逸出，而是电解水生成的原子氢直接被储氢合金吸收，并向储氢合金内部扩散，进入并占据合金的晶格间隙，形成金属氢化物。
在充电后期正极有氧气产生并析出，氧透过隔膜到达负极区，与负极进行复合反应生成水。
4.新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能、可燃冰。
5.储氢合金电极材料的主要特征：（1）储氢合金的可逆储氢容量较高，平台压力适中，对氢的阳极氧化具有良好的电催化性能（2）在氢的阳极氧化电位范围内，储氢合金具有较强的抗氧化性能（3）在强碱性电解质溶液中，储氢合金组分的化学状态相对稳定（4）在反复充放电循环过程中，储氢合金的抗粉化性能优良（5）储氢合金具有良好的电和热的传导性（6）合金的成本相对低廉6.目前研究的储氢合金负极材料主要有AB5型稀土镍系储氢合金、AB2型Laves相合金、A2B型镁基储氢合金以及V基固溶体型合金等类型。
7.影响AB5型储氢合金电极材料性能的因素：（1）合金的化学成分与电极性能（2）合金的表面改善处理与电极性能(3)合金的组织结构与电极性能8.锂离子电池的工作原理？答：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，并嵌入负极晶格中，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。