1. 新能源材料 绪论
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《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。
本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述:能源是人类赖以生存和发展的基础,与其密切相关的能源材料正受到越来越多的关注。
本课程旨在介绍新能源和可再生能源所用材料的基本知识,使学生了解能源材料的基本概念,种类及其应用。
同时,通过对太阳能,海洋能,储能材料,燃料电池,核能等主要内容的讲授,结合新能源及其材料的发展前沿,以拓宽学生的知识面,增强学生对可持续发展能源领域的兴趣,培养新能源科学与技术发展所需的合格和创新性人才。
2.设计思路:能源包括传统能源(如化石能源)和新能源(如太阳能,核能等)。
由于新兴能源的发展,可再生的清洁能源的发展受到越来越多的关注。
为了让学生更好的了解当今能源及其材料的发展现状,因此本课程讲授内容主要集中在新能源材料及其前沿知识的论述。
结合的办学特色,课程中把海洋新能源作为重点讲授内容之一,使学生更好的了解海洋中所储存的巨大能量。
通过相关提取技术和材料的介绍,培养学生在海洋能开发上的兴趣。
同时,为了更好开拓知识面,对太阳能,生物质能,核能等新能源及其当前主流能量存储技术进行较为全面的介绍。
在讲授过程中,减少理论内容,- 1 -围绕新能源的特点和应用实例讲授,增加学生的学习兴趣,在实例分析中培养学生的创新性思维,促进新能源材料的工程应用。
3. 课程与其他课程的关系:本课程是材料科学与工程专业能源方向的专业课程,将与材料基础课程,碳材料,新型光电材料等专业课程共同建立起该方向的基本知识与专业应用的知识构架。
二、课程目标本课程涉及内容广泛,通过课程学习,学生可以掌握新能源材料的基本特征和基本类型,熟悉新能源材料的一些基本制备方法,了解新能源材料的研究现状、新能源材料的主要任务及未来发展前景,为从事新能源材料的科研和开发、教学及管理工作打好必要的理论基础。
三、学习要求能源材料概论所涉及到的知识点多,知识更新快,涉及前沿研究多,相关体系还未形成系统的知识体系,使学生学习起来存在一定困难。