新能源材料
新能源材料有哪些
新能源材料有哪些随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，新能源材料的研究和应用变得越来越重要。
新能源材料是指能够转化自然资源或废弃物为可再生能源的材料，包括太阳能、风能、水能等。
在这篇文章中，我们将介绍一些常见的新能源材料及其应用。
太阳能电池是目前最常见的新能源材料之一。
太阳能电池通过将太阳能转化为电能，可以为家庭和工业生产提供清洁能源。
太阳能电池的主要材料包括硅、镓、铟、锗等半导体材料，其中硅是目前应用最广泛的材料。
除了传统的硅基太阳能电池外，还有一些新型太阳能电池材料，如钙钛矿材料和有机太阳能电池材料，它们具有更高的光电转换效率和更低的制造成本，是未来发展的方向。
另一个常见的新能源材料是风能发电机的叶片材料。
风能发电机通过风力驱动叶片旋转，产生电能。
目前常用的风能发电机叶片材料包括玻璃钢、碳纤维复合材料和聚合物材料等。
这些材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够适应恶劣的气候条件，是风能发电技术的重要支撑。
此外，水能是另一种重要的可再生能源，而水能发电机的叶片材料也是新能源材料的重要组成部分。
水能发电机叶片材料需要具有良好的耐水性、耐磨性和耐腐蚀性，以适应长期在水中工作的环境。
目前常用的水能发电机叶片材料包括铝合金、不锈钢和聚合物材料等，它们能够有效地提高水能发电机的效率和寿命。
除了以上提到的太阳能、风能和水能材料外，还有一些其他新能源材料，如生物质能材料、地热能材料等。
这些材料都是未来能源领域的重要研究方向，它们的研发和应用将对全球能源结构和环境保护产生重要影响。
总之，新能源材料是能源领域的重要组成部分，它们的研究和应用对于推动可再生能源的发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
随着技术的不断进步和工艺的不断改进，相信新能源材料将在未来发挥越来越重要的作用。
什么是新能源材料
什么是新能源材料新能源材料是指可以转化为可利用能量的材料，通常是指替代传统石油、天然气等化石能源的可再生能源材料。
随着全球能源危机的日益严重，新能源材料的研究和应用已经成为各国政府和科研机构的重点关注领域。
新能源材料的开发和利用对于解决能源问题、改善环境质量、促进经济可持续发展具有重要意义。
太阳能、风能、生物质能等都是新能源材料的代表。
太阳能是指利用太阳辐射能量进行发电、供热等用途的能源，其主要利用方式包括光伏发电和太阳热能利用。
风能则是指利用风的动能转化为机械能或电能的能源形式，风力发电是其中的典型应用。
生物质能是指利用植物、动物等生物体的有机物质作为能源的能源形式，包括生物质颗粒燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料等。
新能源材料的发展和应用不仅可以减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放，改善环境质量，还可以促进相关产业的发展，创造就业机会，推动经济可持续发展。
因此，各国政府和科研机构纷纷加大对新能源材料的研究投入，推动新能源技术的创新和应用。
在新能源材料的研究和应用过程中，材料的选择和性能是至关重要的。
首先，新能源材料需要具有较高的能量转化效率，能够将自然界的能量资源有效地转化为可利用能源。
其次，新能源材料需要具有良好的稳定性和可靠性，能够在不同环境条件下长期稳定运行，保障能源供应的可靠性。
此外，新能源材料的生产成本和环境影响也是需要考虑的重要因素，需要在满足能源需求的前提下尽量降低生产成本，减少环境污染。
除了传统的太阳能、风能、生物质能之外，还有许多新型的能源材料在不断被研究和开发。
比如，光合成材料可以模拟植物进行光合作用，将太阳能转化为化学能；纳米材料可以通过其特殊的结构和性能实现能量的高效转化和存储；燃料电池材料可以将化学能直接转化为电能，具有高效、清洁的特点。
总的来说，新能源材料是解决能源问题、改善环境质量、促进经济可持续发展的重要途径。
随着科技的不断进步和创新，新能源材料的研究和应用将会取得更大的突破，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
新能源材料(概念实例分析材料)
新能源材料Chapter 1 绪论一、能源分类能源能够分为一次能源和二次能源。
一次能源是指直接取自自然界没有通过加工转换的各类能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。
由一次能源通过加工转换以后取得的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。
一次能源能够进一步分为再生能源和非再生能源两大类。
再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。
它们在自然界能够循环再生。
而非再生能源包括：的煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。
表1 能源的分类二、新能源概念新能源是相关于常规能源而言，以采纳新技术和新材料而取得的，在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能等。
与常规能源相较，新能源生产规模较小，利用范围较窄。
常规能源与新能源的划分是相对的。
如核能曾被以为是新能源，此刻已被以为是常规能源；太阳能和风能被利用的历史比核能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率、扩大利用范围，因此此刻把它们列入新能源。
目前各国对这种能源的称呼有所不同，可是一起的熟悉是，除常规的化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源或可再生能源，要紧为太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能。
三、新能源材料基础能源材料是材料学科的一个重要研究方向，有的学者将能源材料划分为新能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。
综合国内外的一些观点，咱们以为新能源材料是指实现新能源的转化和利用和进展新能源技术中所要用到的关键材料，是进展新能源技术的核心和其应用的基础。
从材料学的本质和能源进展的观点看，能贮存和有效利用现有传统能源的新型材料也能够归属为新能源材料。
新能源材料覆盖了镍氢电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、反映堆核能材料、进展生物质能所需的重点材料、新型相谈储能和节能材料等。
新能源材料有哪些
新能源材料有哪些新能源材料是指用于新能源产业，特别是可再生能源领域的材料。
下面将介绍一些常见的新能源材料。
1. 太阳能材料：太阳能电池是最常见的太阳能材料，用于将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池材料包括硅、硒化铜和铟化镉等。
2. 风能材料：风能发电是利用风力转动风轮产生机械能，进而转化为电能。
风能材料主要包括用于制造风力发电机的各类金属和合金材料，如钢铁、铝和铜等。
3. 生物质材料：生物质能是指利用植物、动物等有机物质作为原料转化得到的能源。
生物质材料包括生物质颗粒、木质纤维和生物油等，用于生物质燃料的制备。
4. 地热能材料：地热能是指从地下热水或蒸汽中得到能量的一种可再生能源。
地热能材料包括用于制造地热发电设备的耐高温合金、耐腐蚀材料和热交换器材料。
5. 氢能材料：氢能是一种清洁能源，将氢气与氧气反应生成水，从而产生电能。
氢能材料主要包括用于制造燃料电池的催化剂材料、电解质材料和氢气储存材料。
6. 锂离子电池材料：锂离子电池是目前应用广泛的电池类型之一，用于储能装置和电动汽车等领域。
锂离子电池材料主要包括锂离子电池正负极材料、电解质和隔膜等。
7. 燃料电池材料：燃料电池是一种通过氢气和氧气的化学反应来产生电能的装置。
燃料电池材料包括用于制造燃料电池电极和电解质的催化剂材料、负载材料和电解质材料。
8. 钠离子电池材料：钠离子电池是一种相对较新的储能技术，用于储存大规模电力。
钠离子电池材料主要包括钠离子电池正负极材料、电解质和隔膜等。
总之，新能源材料在推动可再生能源发展和降低能源消耗上发挥着重要作用。
随着技术的进步和需求的增加，可以预见新能源材料领域将会有更多的创新和发展。
新能源材料专业
新能源材料专业新能源材料专业是指研究和开发用于新能源领域的材料的学科。
随着全球能源需求的不断增长和对环境友好能源的迫切需求，新能源材料专业在科研和工业应用方面都具有重要的意义。
本文将就新能源材料专业的相关内容进行探讨。
首先，新能源材料专业涉及的领域非常广泛，主要包括太阳能、风能、地热能、生物质能等多个方面。
在太阳能领域，新能源材料专业研究开发高效的太阳能电池材料，以提高太阳能电池的转换效率和降低成本。
在风能领域，新能源材料专业致力于研究开发轻巧耐用的风力发电叶片材料，以提高风力发电的稳定性和可靠性。
在地热能和生物质能领域，新能源材料专业则研究开发高温高压下的耐高温材料和生物质能转化材料，以满足地热能和生物质能的利用需求。
其次，新能源材料专业的研究内容主要包括材料的设计、合成、表征和性能测试等方面。
在材料设计方面，新能源材料专业借助计算机辅助设计和模拟技术，通过对材料的结构和成分进行调控，以实现材料的特定性能。
在材料合成方面，新能源材料专业采用化学合成、物理合成和生物合成等多种方法，制备具有特定结构和性能的新能源材料。
在材料表征方面，新能源材料专业利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等多种表征手段，对材料的结构、形貌和成分进行分析和表征。
在材料性能测试方面，新能源材料专业通过光电性能测试、热物性能测试、力学性能测试等多种手段，对材料的光电、热物和力学性能进行评价和测试。
再次，新能源材料专业的研究目标主要包括提高新能源材料的能量转换效率、降低新能源材料的成本、提高新能源材料的稳定性和可靠性等方面。
在太阳能领域，新能源材料专业的研究目标是开发高效的太阳能电池材料，提高太阳能电池的光电转换效率，降低太阳能电池的成本，提高太阳能电池的稳定性和可靠性。
在风能领域，新能源材料专业的研究目标是开发轻巧耐用的风力发电叶片材料，提高风力发电的转换效率，降低风力发电的成本，提高风力发电的稳定性和可靠性。
在地热能和生物质能领域，新能源材料专业的研究目标是开发耐高温材料和生物质能转化材料，以满足地热能和生物质能的利用需求。
新能源材料简介
太阳能电池
光伏效应示意图
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•P型半导体
•N型半导体
• 全球最大规模的光伏太阳能发电
项目—鄂尔多斯市政府与美国
first solar公司共建2000兆瓦 太阳能光伏发电厂
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• 世博中国馆、主题馆，世博中心、演艺中心等永久 建筑的屋顶和玻璃幕墙上安装总装机容量超过4.68 兆瓦的太阳能电池，每年能减排二氧化碳4000吨。 • 主题馆屋面太阳能板面积达3万多平方米，是目前世 界最大的单体面积太阳能屋面，年发电量280万度， 每年减排二氧化碳2800吨，节约标准煤1000多吨。
6
• 我国作为发展中大国，能源消耗巨大，能源利用 率不高，能源结构也不合理。
2009年，中国风力发电量达到了25.8亿瓦，超过了德国 的25.77亿瓦，仅次于美国35亿瓦； 2020年，中国将投入足以实现年发电量150亿瓦的风力 涡轮机，成为世界最大的风能生产国。 尽管在新能源领域有了大规模的增长，但风力发电量只 占据中国电力消耗总量的1% 。
Hydrogen on Octahedral Sites
氢原子在合金化合物中的占位：(a)四面体；(b)八面体
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• 储氢合金可储存比其体积大 1000-1300 倍的氢，而 且合金中存储的氢结合力较弱，当金属氢化物受热 时又可释放氢气。
Hydrቤተ መጻሕፍቲ ባይዱgen storage capacity (wt%)
• 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
40
谢谢
42
高原用的GdTe太阳电池
太空站上的GaAs太阳电池
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纳米太阳电池
• 纳米太阳电池(简称NPC电池)是一种由镀有透明导电 膜的导电玻璃、多孔纳米TiO2、染料光敏化剂、固体 电解质膜以及铂电极组成的一种光电化学式电池。
新能源材料的制备和应用
新能源材料的制备和应用随着人们对环保意识的不断提高，新能源材料的制备和应用也越来越受到关注。
新能源材料的制备是一个比较复杂的过程，需要多个领域的科学家共同合作才能实现。
本文将探讨新能源材料的制备和应用。
一、新能源材料的制备1. 太阳能电池板太阳能电池板是新能源利用的主要方式之一。
太阳能电池板的制备需要用到多个工艺和材料，最基本的是硅晶片制备工艺。
硅晶片的制备需要采用化学反应，需要配备高温高压反应炉和多个化学药品。
2. 燃料电池燃料电池是一种以氢气、甲烷等各种可再生能源作为燃料，通过电化学反应产生电能的设备，它可以实现高效、清洁的能源转化。
燃料电池的制备需要用到多个材料，其中包括阳极催化剂、阴极催化剂、质子交换膜等材料。
这些材料的制备需要用到多个制备方法，例如化学方法、物理方法和生物方法等。
3. 质子交换膜质子交换膜是一种新型膜材料，可以用于各种新能源设备中的电解质。
质子交换膜的制备过程包括膜的制备、化学改性、电化学改性等。
通过这些方法可以制备得到优质的质子交换膜材料。
4. 碳烯膜碳烯膜是一种非常强的材料，可以用于制备各种高级电子器件。
碳烯膜的制备需要采用化学还原法或化学气相沉积法等制备方法。
并且在制备的过程中，对碳烯膜的结构和性质进行研究和调控也是非常重要的。
二、新能源材料的应用1. 太阳能电池板太阳能电池板是新能源利用的主要方式之一。
太阳能电池板的应用领域非常广泛，例如在农村地区、不开发电的山区、高原等地区，太阳能电池板可以作为发电设备供电。
在城市中，太阳能电池板可以用于家庭补给电力。
2. 燃料电池燃料电池是一种可以将燃料转换为电能的设备。
燃料电池的应用有很多，例如可以用于替代化石燃料发电机组，可以用于代替内燃机作为家用燃料机组。
另外，燃料电池还可以用于汽车发动机的替代。
3. 质子交换膜质子交换膜可以用于各种新能源设备中的电解质。
质子交换膜的应用非常广泛，例如可以用于制备燃料电池、纳米反应器、污水处理、氢气存储等领域。
新能源材料的合成与性能研究
新能源材料的合成与性能研究在当今世界，能源问题已经成为了人类社会发展所面临的重大挑战之一。
传统的化石能源不仅储量有限，而且其开采和使用过程中会对环境造成巨大的污染和破坏。
因此，寻找和开发新型的、清洁的、可再生的能源已经成为了全球范围内的研究热点。
而新能源材料的合成与性能研究则是实现这一目标的关键环节之一。
新能源材料是指那些能够用于转化和存储新能源的材料，如太阳能电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料等。
这些材料的性能直接决定了新能源技术的效率和成本，因此对于新能源材料的合成与性能研究具有极其重要的意义。
一、太阳能电池材料太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其开发和利用具有巨大的潜力。
目前，主流的太阳能电池材料主要包括硅基材料、碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）和有机无机杂化钙钛矿材料等。
硅基太阳能电池是目前市场上最成熟的太阳能电池技术，其转换效率较高，但成本也相对较高。
为了降低成本，研究人员一直在努力改进硅基材料的制备工艺，如采用更薄的硅片、开发新的硅基薄膜技术等。
CdTe 和 CIGS 太阳能电池具有较高的转换效率和较低的成本，但由于镉元素的毒性和铟元素的稀缺性，其大规模应用受到了一定的限制。
近年来，有机无机杂化钙钛矿材料因其优异的光电性能而备受关注。
钙钛矿太阳能电池的转换效率在短短几年内从最初的 38%迅速提升到了 25%以上，成为了太阳能电池领域的一颗新星。
然而，钙钛矿材料的稳定性问题仍然是制约其大规模应用的关键因素。
目前，研究人员正在通过优化材料的成分和结构、改进制备工艺、采用封装技术等手段来提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。
二、锂离子电池材料锂离子电池作为一种高效的储能设备，已经广泛应用于便携式电子设备、电动汽车等领域。
锂离子电池的性能主要取决于正极材料、负极材料和电解质等。
正极材料主要包括钴酸锂（LiCoO2）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）和三元材料（如 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2）等。
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新能源材料燃料电池材料
2014-12-4
2014.11.03
4.1 燃料电池概述
• 燃料电池 (FC): • 是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效而与环境友好地转化为电能 的发电装置。
将氢和氧经过电化学反应转变成电能的装置。
What is a fuel cell?
A fuel cell is a device that converts the chemical energy from a fuel into electricity through a chemical reaction with oxygen or another oxidizing agent.
锂离子电池负极材料的演变
• 金属锂：比容量最高的负极材料，非常活泼。但在充电时，在负极表面会形 成枝晶，造成电池短路，使电池局部温度升高，熔化隔膜，软短路变成硬短 路，电池被毁，甚至爆炸起火。 • 锂合金：避免了枝晶的生长，提高了安全性。在反复循环过程中，锂合金 将经历较大的体积变化，电极材料逐渐粉化失效，合金结构遭到破坏。 采用多种复合体系：均匀分散混合-纳米合金复合材料(体积变化小，结构稳定) • 碳负极材料：充放电可逆性好、容量大、放电平台低。主要有：石墨、碳 纤维、石油焦、无序碳和有机裂解碳。不同碳材料在BET、孔隙度等方面
锂离子电池的种类
根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可以分为液态锂离子电池 (lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。
• 共同点：所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，电池的工作原理也基本 一致。一般正极使用LiCoO2，负极使用各种碳材料如石墨，同时使用铝、铜 做集流体。
聚合物电解质
• 过去的聚合物电解质是指不含溶剂、仅靠极性高分子网络的离子导电的材 料。 • 这类材料的室温离子导电性差，至今不具备应用意义
• 目前广泛意义上讨论的聚合物电解质包括几类性质不同但都含有聚合物的电 解质材料。 • 离子导电橡胶、离子交换膜统称为聚合物电解质。
无机固体电解质
• 在熔点以下具有离子导电性的无机固体化合物
• 在锂嵌入的过程中电极电位变化较小，并接近金属锂 • 有较高的比容量 • 有较高的充放电效率 • 在电极材料内部和表面，锂离子具有较高的扩散速率 • 具有较高的结构稳定性、化学稳定性和热稳定性 • 价格低廉，容易制备
电解质材料
• 1）水对许多离子具有很强的溶解能力。水溶液电解质具有离子状态稳定、 粘度小、电导率高等优点，是目前应用最广泛的电解质。然而，受到水的分解 电压的限制，水溶液电解质电池的最高电压只能在2.0V以内 • 2）采用有机溶剂电解质后，由于使用强还原性活泼金属及其化合物作为负极 材料，电池的工作电压得以大幅度提高。但有机溶液的电导率通常较水溶液低得 多，有机电解液电池的输出功率比较低。 • 3）使用熔融无机盐作为电解质具有高电导率和高电压的优点，但仅能在高 温下工作。 • 4）聚合物或无机固体作为电解质的主要优点是无漏液，电池的尺寸形状容易 设计，电池的可靠性大为增强。到目前为止，能够满足实用电池要求的聚合物或 无机固体电解质仍十分有限。
电化学反应式
摇摆式反应: 充电时Li+从正极透过隔膜往负极跑.放电时反之.如此"摇摆"就形成 了可充电的锂离子电池基本机理.
液态锂离子电池的优缺点简介
圆柱型锂离子电池的结构
此结构一般为液态锂离子电池所采用,也是最古老的结构之一.偶尔在较早的手 机上还能找到它的影子.目前大多数用在笔记本电脑的电池组里面.
• 导电机制：在外电场作用下，离子在晶格间隙或空位中的跃迁运动。 • 固体电解质较液体电解质具有更多优点，但导电性能大多达不到电池应用要 求。由于具有特殊物理化学性质以及潜在的应用前景，一直受到重视。
★对锂离子电池各组成部份物质的要求
＜一＞ 对正负极物质的要求 1、 正极电位超正，负极电位越负 2、 活性要高（反应快，得胜率高） 3、 活性物质在电解液中要稳定，自溶速度要小 4、 活性物质要有良好的导电性能，电阻小 5、 便于生产，资源丰富
几种合金简要介绍
1） AB5型稀土镍系储氢合金
AB5型储氢合金为CaCu5型六方结构，典型代表为LaNi5合金。 虽然LaNi5合金具有很高的电化学储氢容量和良好的吸放氢特 性，但因合金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，因此不适宜作Ni/MH电池负极材料 多元LaNi5系储氢合金解决了这一难题 要把LaNi5系多元合金用于生产Ni/MH电池，并降低合金材料的 价格，则要降低合金中Co的含量，并用廉价的混合稀土替代单 一稀土La。
有差异。
• • • •
氧化物负极材料： 首先考虑可作为Li源的含锂氧化物：LiWO2、Li6Fe2O3、LiNb2O5等； 无定形锡基复合氧化物SnMxOy：可嵌入Li并且Li以很高的离子态存在(富士) Li4Ti5O12：很好的负极候选材料。锂的嵌入和脱嵌不产生应变，因而有很好 的循环寿命
对负极材料的要求
＜二＞ 对电解液的要求 1、 电导率高，扩散效率好，粘度低 2、 化学成份稳定，挥发性小，易贮存 3、 正负极活性物质在电解液中能长期保持稳定 4、 便于使用
★对各组成部份物质的要求
• ＜三＞ 对隔膜要求 1、 有良好的稳定性 2、 具有一定的机械强度和抗弯曲能力，有抗拒枝晶穿透能力 3、 便于使用 4、 吸水性良好，孔径、孔率符合要求
2
Ni/MH二次电池
产生： 发现 LaNi5和 Mg2Ni等合 金具 有可 逆吸 放氢 性能 - 热效 应、 机械效应、电化学效应、磁性变化、催化作用等 - 作为 二次电池负极材料 - 我国稀土资源储量占全世界70%以 上–大力发展储氢材料和Ni/MH电池 优点： 能量密度高 （ 同尺寸电池， 容量是 Ni/Cd电池的 1.5-2 倍） ； 无污染； 可大电流快速充放电； 工作电压为 1.2V，与Ni/Cd电池有互换性 应用： 小型便携电子器件、电动工具、电动车辆、混合动力车
组成-负极材料、电解液、隔膜
负极材料：以石墨系碳材与非石墨碳材（如焦炭系）两 种为主 电解液：主要由有机溶剂和无机盐构成。 溶剂常用- 碳酸丙烯酯PC、碳酸乙烯酯EC、碳 酸二甲酯DEC等 溶质常用- LiPF6（主要）、LiBF4、LiClO4、 LiAsF6、LiCF3SO3等 隔膜：以聚丙烯PP或聚乙烯PE为主要材料
正极：LiCoO2， L（如焦炭系）
隔膜(聚丙烯PP或聚乙烯PE)及外壳 电解液：碳酸丙烯酯PC（溶剂类）等或LiPF6 （溶质类）等
锂离子电池工作原理
整个反应中没有锂金属存在，因 此称之为锂离子电池
充电：锂离子从正极中脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中 放电：锂离子由负极中脱嵌，通过电解质和隔膜，重新嵌入到正极 锂离子在正、负极中有相对固定的空间和位置，因此电池充放电反 应的可逆性很好，从而保证了电池的长循环寿命和工作的安全性 （无树枝状锂形成，避免了内部短路 – 1988年加拿大Li/MoS2事故）
锂离子电池正极材料选材原则
聚合物锂离子电池工作原理
聚合物锂离子电池的优缺点
锂离子电池正极材料选材原则
锂离子电池正极材料
LiNiO2电池性能略差，价格较便宜，重量能量密度最高，但其安全 性一直无法适当的解决，尚未普及化商业化
锂离子电池正极材料
LiMn2O4电池性能最差，但价格最便宜，蕴藏量最丰富，若能克服较 低能量密度及高温之热稳定性两个主要问题，可能是未来锂离子二 次电池最可能被大量采用的正极材料
• ＜四＞ 对外壳要求 1、有较高的机械强度，承受一般的冲击 2、具有耐工艺腐蚀的能力
• 安全使用
重点内容： 1.锂离子电池的充放电电化学反应和工作原理 原理 2.锂离子电池的正极材料及其特点 3.锂离子电池电解质有哪四种，各有什么优缺 点？ 4.锂离子电池的主要组成部分有哪些？对锂离 子电池各组成部份物质的要求是什么？
储氢合金负极材料满足条件
1. 电化学储氢容量高，在较宽的温度范围不发生太大的变化，合 金氢化物的平衡氢压适当，对氢的阳极极化具有良好的催化作 用 2. 在氢的阳极氧化电位范围内，储氢合金具有较强的抗阳极氧化 能力 3. 在碱性电解质溶液中合金组分的化学性质相对稳定 4. 反复充放电过程中合金不易粉化，制成的电极能保持形状稳定 5. 合金应有良好的电和热的传导性 6. 原材料成本低廉
新能源材料 化学电池
电池的种类
• 1-依使用次数区分 • 一次电池：用完即丢，无法重复使用， 如：碳锌电池、锌锰电池、碱性电池、 水银电池、锂电池。 • 二次电池：可充电重复使用，如：镍镉 充电电池、镍氢充电电池、锂充电电 池、铅酸电池、太阳能电池。
2014-12-4
Template copyright 2005
• 4） V基固溶体型合金
• V基固溶体合金吸氢后可生成VH和VH2两种氢化物，具有储氢量大的特点
• 优点：可逆储氢量高于AB5型和AB2型合金
• 缺点：热力学性质过于稳定而不能被利用，合金的放氢容量仅为吸氢量 50%左右； 循环寿命短
重点内容 ：
1.Ni/MH型镍氢电池的工作原理 2.Ni/MH型镍氢电池中常见的正极、负极、电解液材料及 正负极材料的晶体结构。 3.典型储氢合金的类型有哪些？
4.1 燃料电池概述
迄今为止，已发现的储氢合金都是由稳定氢化物形成金属和不稳定氢化物 形成金属所构成的金属间化合物，通常前者处于元素周期表过渡族的前 半部分，后者处于后半部分。由这样的两种金属组合成的合金，才能使 氢在储氢合金中可逆吸收、释放。因此，在讨论La-Ni储氢合金中氢原 子位置时，其所在的位置应是由La和Ni原子共同组成的多面体间隙。
组成
• 任何一种电池由四个基本部件组成：两个不同材料的电 极（正极、负极）、电解质、隔膜和外壳 • • 正极：Ni(OH)2 • A金属:La等，大量吸进H2， • 负极：储氢合金 形成稳定MH,控制H2的吸藏