燃料电池发展历程及研究现状

电池发展历程电池是一种将化学能转化为电能的装置，它是现代社会不可或缺的能源供应设备。

电池的发展历程可以追溯到18世纪的伏打电池，之后经历了许多重要的里程碑。

本文将介绍电池的发展历程。

伏打电池是电池的起源，由意大利科学家亚历山德罗·伏打于1800年发明。

伏打电池是由由铜和锌制成的金属片以及硫酸溶液组成的。

当两种金属片通过导线相连时，会产生电流。

这一发现引发了人们对电学的研究，也为后来的电池发展奠定了基础。

1866年，法国科学家乔治·勒克莱吉提出了蓄电池的概念。

蓄电池是一种可通过电化学反应来储存电能的装置。

勒克莱吉的蓄电池是由铅和铅二氧化物的板放置在硫酸溶液中构成的。

蓄电池不仅能储存电能，还能反复充放电，因此被广泛应用于电信和汽车行业。

1888年, 塔伦特公司的科学家威廉姆·格罗夫斯·威廉姆斯（William Grove Williams）发明了一种新型的蓄电池，被称为燃料电池。

燃料电池通过将氢气和氧气反应产生水和电能。

然而，当时的燃料电池技术尚不成熟，直到20世纪中叶，燃料电池才开始得到广泛的研究和应用。

20世纪初，尼古拉·特斯拉发明了射线电零件。

这种电池通过放射性材料产生电能。

然而，由于其放射性物质的危险性，射线电池并未得到广泛应用。

20世纪60年代，锂电池被发明。

锂电池能够以更高的能量密度储存电能，并且有较长的使用寿命，因此成为许多便携式电子设备的首选电池。

20世纪90年代，镍氢电池开始得到商业化应用。

镍氢电池具有更高的电能密度和更长的使用寿命，被广泛应用于移动通信设备。

2000年代以来，锂离子电池逐渐成为最为常见的电池类型，应用于智能手机、电动汽车等领域。

锂离子电池具有高能量密度、低自放电率和较长使用寿命等优点，成为便携式电子设备和电动交通工具的主要能源装置。

未来，随着科学技术的不断发展，我们可以期待更先进的电池技术的出现。

例如固态电池、钠离子电池和氢燃料电池等。

２０１７．４Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４收稿日期：２０１７－０１－１５作者简介：付甜甜（１９８９—），女，河北省人，学士，主要研究方向为电池情报。

６５１电动汽车用氢燃料电池发展综述付甜甜(中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384)摘要：氢燃料电池是一种将燃料（和氧化剂）的化学能连续地转化为电能的装置。

氢燃料电池以化学方式实现能量转换，不受热发动机卡诺循环的限制，具有较高的转换效率。

氢燃料电池在全球大范围环保发展下已成为最清洁环保的电动汽车用电池。

介绍了氢燃料电池的发展历程、工作原理、优缺点以及氢燃料电池电动汽车的应用实例，展望其发展前景。

关键词：氢燃料电池；电动汽车；转换效率中图分类号：ＴＭ９１１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－０８７Ｘ（２０１７）０４－０６５１－０３Development of hydrogen fuel cell for electric vehicleFU Tian-tian(Tianjin Institute of Power Sources,Tianjin 300384,China)Abstract:Hydrogen fuel cell was a device that could convert the chemical energy of fuel and oxidant into electrical energy.The hydrogen fuel cell realized the energy conversion in a chemical way,which was not limited by the Kano cycle of the engine,and it had high conversion efficiency.Under the global environment,hydrogen fuel cell has become the most environmentally friendly battery for electric vehicles.The developing history,working principle,advantages and disadvantages of hydrogen fuel cell,the application and development prospect of hydrogen fuel cell for electric vehicle were introduced.Key words:hydrogen fuel cell;EV;conversion efficiency随着全球工业化进程不断加快，化石燃料消耗量日益增加，对环境造成的污染越来越严重，迫切需要寻找一种作为替代品的清洁燃料。

新能源汽车电池技术的现状与挑战随着环境保护和可持续发展的重要性逐渐凸显，新能源汽车已成为汽车行业的热门话题。

作为新能源汽车的核心组成部分，电池技术的发展至关重要。

本文将介绍新能源汽车电池技术的现状，并探讨其面临的挑战。

1.新能源汽车电池技术的发展历程新能源汽车电池技术的发展经历了几个阶段。

最初，镍氢电池被广泛应用于混合动力汽车，但其能量密度低、重量大，无法满足长程驾驶需求。

随后，锂离子电池成为主流技术，其具有高能量密度、轻量化和较长使用寿命的优势，逐渐成为新能源汽车的首选电池类型。

2.新能源汽车电池技术的现状目前，锂离子电池仍然是新能源汽车的主要电池技术。

随着技术的不断进步，锂离子电池的能量密度不断提高，充电速度不断加快，使用寿命也在逐步延长。

固态锂电池、钠离子电池等新型电池技术正在不断涌现，为新能源汽车电池技术的进一步提升带来了新的可能性。

3.新能源汽车电池技术所面临的挑战虽然新能源汽车电池技术取得了一系列的突破，但仍然存在一些挑战需要解决。

电池的能量密度仍有提升空间，以满足用户对长续航里程的需求。

电池的充电速度需进一步加快，以提高用户的使用便利性。

电池的使用寿命与安全性仍然是一大关注点，需要针对这些问题进行深入研究和改进。

电池的成本也是一个需要克服的挑战，提高电池技术的生产效率和降低成本是关键。

4.未来发展趋势与展望随着科技的不断进步和创新，新能源汽车电池技术有望迎来更多突破和改进。

固态锂电池技术的商业化应用将加速电池技术的发展，为新能源汽车带来更高的能量密度和更长的使用寿命。

钠离子电池、氢燃料电池等新兴技术的研究也将进一步推动电池技术的创新。

然而，新能源汽车电池技术发展仍需克服诸多挑战，包括成本、能量密度和安全性等方面的问题。

新能源汽车电池技术的现状呈现出快速发展的趋势，但同时也面临着一些挑战。

通过不断的研究和创新，我们有理由相信新能源汽车电池技术的未来将更加出色，为可持续发展做出积极贡献。

新能源电池发展历程新能源电池是指通过转化可再生能源（如太阳能、风能等）或其他清洁能源转化为电能的装置。

其发展历程可追溯到19世纪末的初期电池研究，至今已经经历了多个阶段和重要突破。

19世纪末，美国科学家托马斯·爱迪生在研究电池技术的过程中，发明了最早的干电池，其基本原理是将两枚电极插入酸性电解液中，通过化学反应产生电能。

干电池具有体积小、容量大的特点，被广泛应用于照明、通信等领域。

20世纪初，英国科学家弗雷德里克·基尔希霍夫提出了燃料电池（fuel cell）的概念。

燃料电池通过氢和氧的氧化还原反应，直接将化学能转化为电能，不产生有害物质。

然而，由于燃料电池对贵金属催化剂的依赖性和高成本，直到20世纪后半叶才得到实际应用。

20世纪中叶，钴酸锂电池的出现标志着新能源电池领域的重大突破。

钴酸锂电池具有高能量密度、轻量化、长寿命的特点，成为电动汽车、移动通信设备等领域的理想能源储存方式。

1970年代，索尼公司在钴酸锂电池的基础上发展出了商用可充电电池，开启了便携式电子设备时代。

近年来，新能源电池领域取得了长足发展。

2006年，特斯拉公司发布了首款大容量锂离子电池，实现了电动汽车的可行性。

自此以后，锂离子电池的能量密度、充电速度、循环寿命不断提高，逐渐成为主导市场的电池技术。

除了锂离子电池，其他类型的新能源电池也取得了一定的进展。

由于材料稳定性和成本等方面的优势，钠离子电池被视为一种潜在的替代品。

钠离子电池在电动汽车、电网储能等领域具有广阔的应用前景。

另外，钙离子电池、铝离子电池等也在研究和开发中，有望为新能源电池领域带来更多选择。

未来，新能源电池的发展方向主要集中在提高能量密度、充电速度和循环寿命等方面。

同时，通过技术创新，提高新能源电池的生产效率，降低成本，也是一个重要的发展方向。

同时，新能源电池需要与清洁能源的发电技术相结合，形成一个完整的能源系统，实现清洁、高效、可持续的能源供应。

sofc发展历程SOFC(固体氧化物燃料电池)是一种新型的高效能源转换技术，具有高效率、低污染、可靠性强等优点。

下面就是SOFC的发展历程。

20世纪60年代，固体氧化物燃料电池的概念首次被提出。

当时，研究人员开始对其进行理论研究和实验探索，并取得了一些初步的成果。

但是，由于当时缺乏足够的技术支持和材料基础，SOFC的实用化仍然面临许多挑战。

20世纪80年代，随着材料科学和电化学技术的进步，SOFC的研究逐渐得到了一些突破。

研究人员成功地开发出了一些具有较高效率和稳定性的固体氧化物燃料电池。

此时，SOFC的应用范围也开始逐渐扩大，不再局限于实验室环境。

1990年代，固体氧化物燃料电池的研究和发展进入了一个新的阶段。

研究人员开始更加注重SOFC的商业化应用，并进行了大量的市场调研和技术改进。

同时，一些大型能源公司也开始加大对SOFC的投入，并发布了一系列的商业产品。

2000年代至今，固体氧化物燃料电池进一步取得了突破性的进展。

研究人员在材料性能、组件设计和系统集成等方面取得了重要的突破。

同时，随着能源转型的推进，SOFC作为一种高效能源转换技术，得到了广泛关注和应用。

在能源生产、工业生产和交通运输等领域，SOFC已经取得了一些商业化的成功案例。

目前，固体氧化物燃料电池的研究和发展仍在继续进行。

研究人员不断推陈出新，致力于提高SOFC的效率和稳定性，并降低成本。

与此同时，更多的企业也开始投入SOFC的研发和应用，希望能够在能源领域取得更大的突破和市场份额。

总的来说，SOFC的发展历程可以概括为从理论研究到实验探索，再到商业化应用的过程。

从最初的概念到现在的实用化产品，SOFC在能源领域的作用和影响逐渐增大。

相信在不久的将来，固体氧化物燃料电池将会在能源转型和可持续发展中发挥更加重要的作用。

燃料电池的发展历程燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。

它的发展历程可以追溯到19世纪初，但直到最近几十年间，燃料电池才开始引起人们的广泛关注和研究。

燃料电池的发展历程可以分为四个阶段：早期研究、实验室研究、商业化应用和未来发展。

在早期研究阶段，燃料电池只是一种理论上的概念，科学家们开始研究如何将化学能转化为电能。

1839年，德国科学家威廉·罗伯特·格罗夫首次提出了燃料电池的概念，并成功实现了将氢气和氧气通过电化学反应产生电能的原理。

然而，在当时的技术条件下，燃料电池的效率非常低，且成本高昂，无法实际应用。

随着科学技术的不断进步，燃料电池进入了实验室研究阶段。

20世纪60年代，燃料电池的研究重点逐渐从理论转向实验。

科学家们开始尝试使用不同的材料和催化剂来改善燃料电池的效率和稳定性。

在这一阶段，研究人员提出了多种不同类型的燃料电池，如质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）等。

这些不同类型的燃料电池具有各自的特点和应用领域，为燃料电池的商业化应用打下了基础。

商业化应用是燃料电池发展的一个重要阶段。

随着对清洁能源需求的增加，燃料电池作为一种高效、环保的能源转换装置受到了广泛关注。

燃料电池开始被应用于一些特定领域，如航空航天、交通运输和能源供应等。

1994年，美国国家航空航天局（NASA）成功地将燃料电池用于航天器的能源供应，这标志着燃料电池的商业化应用的开始。

随后，燃料电池逐渐被应用于汽车、家庭能源等领域，取得了显著的进展。

然而，由于成本高昂、储氢和储氧困难等问题，燃料电池的商业化应用仍面临一定的挑战。

未来，燃料电池的发展方向主要集中在提高效率、降低成本和解决储氢问题。

科学家们正在研究新的材料和催化剂，以提高燃料电池的能量转化效率。

同时，他们也在探索更廉价的材料和制造工艺，以降低燃料电池的成本。

此外，研究人员还在寻找新的氢气储存材料和技术，以解决储氢问题。

氢能技术的发展及应用前景 随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注，氢能技术作为一种清洁能源正受到越来越多的关注。氢能技术是指利用氢作为储存和传输能源的一种技术，其发展应用前景广泛且独具潜力。

一、 氢能技术的发展历程 氢作为一种清洁、高效、环保的能源，早在19世纪末就被人们发现并开始研究利用。20世纪初，水电站利用水电将电能转化为氢能进行储存和传输。60年代，美国NASA开始利用氢作为火箭燃料，证明了氢能是一种高能量密度的清洁燃料。随后，欧洲、日本、中国等国家开始重视氢能研究，氢能技术得到了不断的发展。

二、 氢能技术的分类 根据氢的储存方式，可以将氢能技术分为液态氢储存技术、气态氢储存技术和固态氢储存技术。液态氢储存技术主要是将氢气冷却至零下253℃左右，使其变为液态，从而实现氢气的储存，但需要复杂的储存设施和高昂的成本。气态氢储存技术则是将氢气压缩至一个足够高的压力，以减小氢气体积，从而实现氢气的储存。固态氢储存技术则是通过吸附、化学反应和物理吸着等方式将氢气储存在材料中，使其成为可固态存储的形式。

三、 氢能技术在不同领域的应用 1. 能源领域 氢能作为一种清洁、高效、环保的能源，可广泛应用于发电、供暖、交通等领域。目前，氢燃料电池汽车已成为氢能技术在交通领域最具代表性的应用之一。氢燃料电池汽车使用氢气作为燃料，通过反应产生电能驱动电动机运转，其排放物只有水，具有零污染的优势。

2. 工业领域 氢气是一种广泛应用于工业领域的化学原料。氢气可被用于制取氨、甲醛、硝酸等化学品，同时也可作为合成气、炼油、金属氧化物还原等工业生产的能量源。 3. 生活领域 氢气燃料电池家用电源已成为氢能技术在生活领域的一个新兴应用。通过将氢燃料电池应用于家庭电器、汽车等设备，可以实现家庭用电的清洁、高效、环保。

四、 氢能技术未来的发展前景 氢能技术作为一种几乎无污染、无二氧化碳排放的能源，将会成为未来能源系统的重要组成部分。随着氢气制备、氢气储存和氢燃料电池技术的发展和成熟，氢能技术将会在未来能源领域中扮演更加重要的角色。未来，氢能技术将会在乘用车、商用车、航空、天然气运输等领域得到广泛应用。

２００８年８月·ｗｗｗ．ｍｉｅｃｈｉｎａ．ｃｏｍ·9■中国可再生能源学会理事长　石定环自１９７３年发生的石油危机以来，西方国家为减少对世界不稳定地区石油供应的过分依赖和出于环境保护的要求，都把提高能源系统的效率、节约能源作为其能源战略的重要目标和措施。

在这一过程中，信息通信技术始终作为一个重要的辅助手段被应用于节能的方方面面。

为了避免污染，同时为了避免未来的能源危机，人们开始寻找更清洁、可再生的能源。

国家在“十一五”期间将把新能源作为重点产业加以发展，中共中央在《十一五规划建议》中明确提出：“加快发展风能、太阳能、生物质能等可再生能源。

”８０年代起步阶段新能源的发展从国家的支持来讲，是从我国的“六五”计划期间，也就是上世纪８０年代初期，新型可再生能源技术开始列入国家重点科技攻关计划，由中央政府拨给资金。

这是在国家科委组织的能源战略研究中第一次把新能源、可再生能源作为未来国家发展的一个战略组成部分。

虽然中国也把新能源作为我国的一个能源发展战略，但是由于中国当时的煤炭等整个的资源和能源相对来讲还比较丰富，再加上当时新能源的开发还处在研究开发的起步阶段，技术还不成熟，成本也比较高，无法实现大规模应用。

在当时还很难对经济和社会产生重要影响，主要处在研究开发和应用示范的阶段。

当时我们提出要“近有实效、远有前景”，所谓“近有实效”主要是指发展农村的小沼气、小水电，特别是生物质能。

这对解决当时我国农村的好多地区，特别是缺少商品能源供应的地区起到了很大作用。

当时新能源的发展规模，由于财力有限而没有发展大型项目。

国家“六五”计划的第一个攻关项目，仅拨给新能源部３００万人民币。

由于经费有限，技术力量薄弱，所以风电主要是发展小型风力发电机，目标是解决内蒙流动的蒙古包的用电问题，围绕这个组织攻关。

而当时国际上已经开发了相当大的风电设备。

生物质能方面主要是开发沼气，进一步提高它的商品化程度，提高产气率。

发展电池历程1. 发明本体吴改老: 最早电池的历程可以追溯到公元前250年，当时古希腊哲学家吴改老发现了静电现象，他观察到当琥珀摩擦后能吸引小物件，这被认为是电池概念的起源。

2. 伏打实验: 1800年，意大利物理学家亚历山大·伏打进行了一系列实验，最终发明了第一款现代意义上的化学电池。

他将金属片和纸浸泡在硝酸中，形成了一个与当今电池类似的结构。

这个实验被认为是第一个能够产生持续电流的设备。

3. 烧碱电池: 1836年，英国化学家约翰·弗雷德里·丹尼尔发明了烧碱电池，也称为丹尼尔电池。

这是第一种商业化生产的电池，它的结构是由锌板和铜板交替排列，分别浸泡在盐酸和烧碱溶液中。

4. 干电池: 1866年，法国工程师乔治·勒克兰创造了第一款干电池，也称为干电池。

他的设计使用了蓄电池中的铜和锌片，将它们与石墨和石油焦结合在一起，并用一种黄色胶带包裹。

干电池相对于烧碱电池更加便携，因为它不需要液体来维持化学反应。

5. 碱性锌电池: 1949年，瑞士工程师卡尔·门亨发明了碱性锌电池，这是第一种在市场上使用碱性电解液的电池。

碱性锌电池的优势在于它们具有更长的寿命和更高的能量密度，使它们成为许多便携式电子设备的常用电源。

6. 锂离子电池: 1991年，日本科学家吉川英治发明了第一款可商业化生产的锂离子电池。

锂离子电池具有高能量密度、轻巧和长寿命等优点，因此它们被广泛用于移动电子设备、电动工具和电动汽车等领域。

7. 燃料电池: 燃料电池是一种通过化学反应直接将化学能转化为电能的设备，它可以利用氢气、甲醇等燃料并产生电能。

燃料电池的发展始于1960年代，如今已广泛应用于航天航空、交通运输和独立能源系统等领域。

8. 新型电池技术: 近年来，随着能源需求的增长和环境问题的日益严重，科学家们致力于开发新型电池技术。

例如，钠离子电池、锌空气电池和固态电池等都被认为是未来电池发展的方向，它们具有更高的能源密度、更环保和更安全的特点。

电池的发展史引言：电池作为一种能够将化学能转化为电能的装置，在现代社会中扮演着重要的角色。

它的发展历程充满了曲折和创新，本文将带您回顾电池的发展史。

第一部分：早期的电池1. 伏打堆的发现电池的历史可以追溯到18世纪，当时意大利物理学家伏打发现了伏打堆，这是第一个被公认为是电池的装置。

伏打堆由铜和锌的片片叠放而成，通过用纸浸透盐水的方式将它们隔开，形成了电池的结构。

伏打堆的发现为后来电池的研究奠定了基础。

2. 伏打堆的进一步发展随着对伏打堆的进一步研究，科学家们发现可以使用其他金属对来替代铜和锌，从而提高电池的性能。

例如，英国化学家亨利发现，使用铁和铜可以产生更高的电压。

这一发现推动了电池的进一步研究和应用。

第二部分：碱性电池的诞生1. 蓄电池的发现19世纪初，英国化学家达尼尔发现了蓄电池，这是第一个能够反复充电和放电的电池。

蓄电池使用铅和酸来产生电能，这一技术的发展为后来的电池应用提供了重要的基础。

2. 碱性电池的发明在蓄电池的基础上，法国工程师格勒夫发明了碱性电池。

与蓄电池不同的是，碱性电池使用氢氧化钾作为电解质，这使得碱性电池具有更高的能量密度和更长的使用寿命。

碱性电池的发明为电池应用的发展开辟了新的道路。

第三部分：现代电池的发展1. 锂离子电池的问世20世纪70年代，美国科学家斯坦利·沃顿发明了第一种可充电的锂离子电池。

锂离子电池以其高能量密度和长寿命的特点，迅速成为移动设备和电动车等领域的首选电池。

2. 燃料电池的应用燃料电池是一种利用化学反应产生电能的装置，它以氢气或其他可燃气体为燃料。

燃料电池具有高效率、低污染的特点，被广泛应用于交通工具、航空航天等领域。

3. 新能源电池的研究随着对可再生能源的重视和需求的增长，科学家们开始研究新型的能源电池。

例如，太阳能电池利用光能转化为电能，热电偶电池利用温差产生电能等。

这些新能源电池的研究为能源领域的可持续发展提供了新的可能性。

结论：电池的发展史见证了人类对能源利用的不断探索和创新。