新能源材料第1讲全解
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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ppt新能源材料ppt一、能源材料的概念能源材料是指用于生产和利用能源的物质,包括燃料、储能材料、光伏材料、催化剂等几大类别。
新能源材料是指应用于新能源领域的材料,如太阳能电池板中的硅材料、锂电池中的锂材料等。
二、新能源材料的发展趋势1. 提高能源的转换效率:新能源材料可以提高能源的转换效率,如光伏材料可以将太阳能转换为电能,储能材料可以提高电池的能量密度。
2. 提高能源的储存能力:新能源材料可以提高能源的储存能力,如锂电池材料可以提高电池的储存能力,储能材料可以提高储能设备的储存能力。
3. 降低能源的成本:新能源材料可以降低能源的成本,如光伏材料的成本已经大幅降低,使得太阳能发电变得更加经济实用。
4. 减少能源的消耗:新能源材料可以减少能源的消耗,如光伏材料可以代替传统的化石能源,减少化石燃料的消耗。
三、新能源材料的应用领域1. 光伏材料:光伏材料是指用于制造太阳能电池板的材料,常见的光伏材料有单晶硅、多晶硅等。
2. 储能材料:储能材料是指用于制造储能设备的材料,如锂电池中的锂材料、超级电容器中的电极材料等。
3. 氢能材料:氢能材料是指用于储存和利用氢能的材料,如氢气储存材料、氢燃料电池中的催化剂等。
4. 生物能源材料:生物能源材料是指用于生产生物质能源的材料,如生物质燃料中的木材、秸秆等。
四、新能源材料的应用案例1. 太阳能光伏板:太阳能光伏板是利用光伏材料将太阳能转换为电能的装置,通过安装在房顶等位置,可以充分利用太阳能发电,供给家庭用电。
2. 锂电池:锂电池是利用锂材料作为正极材料,将化学能转化为电能的设备,广泛应用于手机、电动车等电子产品中,具有高能量密度、长寿命等优点。
3. 燃料电池:燃料电池是利用储能材料中的氢能与氧气反应产生电能的装置,可以代替传统的发动机,实现清洁能源的利用。
五、新能源材料的挑战与展望1. 技术挑战:新能源材料的研发和应用仍面临着很多技术挑战,如光伏材料的效率和稳定性有待提高,储能材料的能量密度和循环寿命有待提升。
《新能源材料概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号:13103213课程类别:专业选修课适应专业:材料物理总学时:36总学分: 2课程简介:本课程介绍了新能源材料的基础与应用。
具体内容包括:绪论,新型储能材料,锂离子电池材料,燃料电池材料,太阳能电池材料基础与应用,其他新能源材料。
《新能源材料概论》是新能源材料领域综合和前沿知识的论述。
基础理论描述清晰而精炼,突出新能源材料领域涉及的方方面面,有助于推动新能源学科的发展,促进新能源技术与工程的研究。
通过本课程的学习,以拓宽学生的知识面、培养实践技能与创新能力,培养新能源科学与技术发展所需的合格和创新性人才。
授课教材:《新能源材料:基础与应用》, 艾德生、高喆,化学工业出版社, 2010年。
参考书目:[1]《新能源材料》,吴其胜,华东理工大学出版社,2012年。
[2]《新能源概论》,王革华、艾德生,化学工业出版社,2012年。
[3]《新能源技术》,翟秀静、刘奎仁、韩庆,化学工业出版社,2010年。
二、课程教育目标本课程涉及内容广泛,要求学生在学习时,注重掌握新能源材料的基本特征和基本类型,理解新能源材料的基本性质,熟悉新能源材料的一些基本制备方法,了解新能源材料的实际应用,了解新能源材料的研究现状、理解新能源材料的主要任务及面临的课题,了角新能源材料研究未来发展前景。
三、教学内容与要求第一章绪论教学重点:掌握新能源材料的基本特征,掌握新能源材料的基本分类教学难点:新能源材料在国民经济中的地位和面临的挑战教学时数:2学时教学内容:掌握新能源材料的基本特征,掌握新能源材料的基本分类,了解新能源材料的基本应用和研究主要进展。
教学方式:课堂讲授教学要求:(1)掌握新能源材料的基本特征,掌握新能源材料的基本分类。
(2)了解新能源材料的基本应用和研究主要进展。
第二章新型二次电池材料教学重点:掌握镍氢电池的基本结构和工作原理,了解镍氢电池对正极材料的基本要求,理解储氢材料在镍氢电池在基本用途和基本要求,掌握几种常见储氢合金的基本特征、基本性质和研究动态。