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[新型功能材料]新型能源材料
[新型功能材料]新型能源材料篇一 : 新型能源材料
异质结:异质结构一般是由两层以上不同材料所组成，它们各具不同的能带隙。按异质结中两种材料导带和价带的对准情况可以把异质结分为?型异质结构和?型异质结构。
量子阱是指由两种不同的半导体材料相同排列形成的。具有明显量子限制效应的电子或空穴的势阱。
锂离子电池工作原理:锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
锂离子电池对正、负极材料的要求:
具有稳定的层状或隧道的晶体结构; 具有较高的比容量;
有平稳的电压平台; 正、负极材料具有高的电位差;
具有较高的离子和电子扩散系数; 环境友好。
正极材料是锂离子电池的重要组成部分，在锂离子充放电过程中，不仅要提供正负极嵌锂化合物往复嵌入/脱嵌所需要的锂，而且还要负担负极材料表面形成SEI膜所需的锂。
正极材料: LiFePO4 磷酸铁锂
优点:优异的安全性能
优异的循环稳定性，8000次高倍率充放电循环，不存在安全问题。
适于小电流放电，温度越高材料的比容量越大。
成本低，环保。
材料结构的动力学和热力学稳定性很高。
缺点:在结构中由于八面体之间的PO4四面体限制了晶格体积的变化，从而使得Li 的嵌入脱出运动受到影响，造成LiFePO4材料极低的电子导电率和
离子扩散速率，决定了纯的LiFePO4只适合于小电流密度下的充放电。
当电流密度增大时，比容量迅速下降。室温下，即使以小电流充放电，
其放电比容量都很难达到理论比容量。问题的解决主要是通过Mg、Al、
Ti、Nb和W等元
素掺杂，人为制造结构缺陷，来提高离子迁移率和电子导电率。
制备:固相合成法、水热法。
锂离子电池的负极材料主要是作为储锂的主题，在充放电过程
中实现锂离子的嵌入和脱嵌。固体聚合物电解质:将电解质盐溶解在聚合物中可得到固体聚合物电解质
凝胶聚合物电解质:在凝胶型聚合物电解质中，整个体系可以看成是碱金属和有机增塑剂形成的电解液均匀分布在聚合物主体的网格中。PAN基聚合物电解质、PMMA基聚合物电解质、PVDF基聚合物电解质。
太阳能电池材料主要有以下进展: 1)发展新工艺、提高转换效率; 2)发展薄膜电池、节约材料消耗;3)材料大规模的加工技术;4)与建筑相结合。
太阳能电池工作原理:太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n 结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
光伏效应:“光生伏特效应”，简称光伏效应。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次，是形成电压过程。
太阳能电池的分类:硅系太阳能电池
多元化合物薄膜太阳能电池
聚合物多层修饰电极型电池、纳米晶化学太阳能电池。
利用太阳能电池发电的优缺点:优点:属于可再生能源，不必
担心能源枯竭;太阳能本身并
不会给地球增加热负荷;运行过程中低污染、平稳无
噪音;发电装置需要极少的维护,寿命可达20年所产
生的电力既可供家庭单独使用也可并入电网;用途广
泛。
缺点:受地域及天气影响较大;由于太阳能分散、密度低，
发电装置会占去较大的面积;光电转化效率低致使发
电成本较传统方式偏高。
太阳能电池对材料的要求:半导体材料的禁带不能太宽;要有较高的光电转换效率;材料本
身对环境不造成污染;材料便于工业化生产且材料性能稳定。
硅系列太阳电池:硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
硅片加工技术:常规的硅片切割采用内圆切片机，其刀损为0.3-0.35mm，使晶体硅切割损失较大，且大硅片不易切得很薄。近几年，多线切割机的使用对晶体硅片的成本下降具有明显作用。多线切割机采用钢丝带动碳化硅磨料来进行切割硅片，切损只有0.22mm，硅片可切薄到0.2mm，且切割的损伤小。
单晶硅材料制造要经过如下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅
一硅片切割
生长单晶硅的两种最常用的方法为丘克拉斯法以及区熔法。
丘克拉斯法又称为直拉法。是将硅料在石英坩埚中加热熔化，籽晶与硅液面进行接触然后开始向上提升以长出状的晶棒。
区熔法主要用于材料提纯，也用于生长单晶。区熔法生长硅单晶的成本较高，但得到硅单晶的质量却最佳。
多晶硅锭生长方法:浇铸法、热交换法和布里曼法
多晶硅薄膜电池:多晶硅薄膜材料的制备方法可分为2大类:一类是高温工艺，另一类是低温工艺。
目前制备多晶硅薄膜的方法主要有以下几种:低压化学气相沉积法、催化化学气相沉积法、固相晶化法、准分子激光晶化法。
人们将玻璃作为薄膜太阳电池的理想衬底，其原因包括几个方面:?玻璃具有优良的透比特性。?玻璃町以耐一定的温度。?玻璃具有一定的强度。?玻璃的成本低廉。
非晶硅太阳电池又称“无定形硅太阳电池”，最大特点是薄。原理是利用半导体的光伏效应实现光电转换，与单晶硅电池不同的是非晶硅中光生载流子只有漂移运动而无扩散运动，原因是由于非晶硅结构中的长程无序和无规网络引起的极强散射作用使载流子的扩散长度很短，光生载流子由于扩散长度的限制将会很快复合而不能被收集。
提高非晶硅太阳电池转换效率的措施:改进P型窗口材料及其前后界面特性;采用陷光结构以增加太阳电池的短路电流光入射到太阳电池的表面时总会有反射损失，即使光进入i层有源区，也会由于吸收系数和i层厚度的限制造成部分光的透
射损失;获得高质量的i层;为了进一步提高电池的开路电压和填充因子，出来提高P层的掺杂浓度外，还需要提高n层的掺杂浓度，以进一步增加内建电势和减少串联电阻;采用叠层电池结构以扩展光谱响应范围。
非晶硅电池的优点:
在可见光范围内，非晶硅比单晶硅有更大的吸收系数，电池活性材料厚度为0.3-0.45mm，是常规电池的1/10~1/100，可节约大量材料;
可直接沉积出薄膜，没有切片损失;
可采用集成技术在电池制备过程中一次完成组件，省去材料、器件、组件各自单独的制作过程;
可采用多层技术，降低对材料品质要求等;
非晶硅电池由于适合于沉积在不锈钢、塑料薄膜等衬底上，所以在与建筑物一体
化方面也会有很大的作为。
非晶硅电池的缺点: 效率较低引起效率低的主要原因是光诱导衰变或称Staebler-Wronski效应;用氢稀释硅烷方法生长的a-Si和a-SiGe薄膜可以有效地抑制光诱导衰变，提高效率。
沉积速率低目前主要采取以下措施提高沉积速率:a.适当地提
高射频功率;b.适当控制加工气的保持时间;c.提高衬底温度，可提高沉积速率，但同时会降低太阳电池的效率。
Ag电极问题 Ag电极昂贵、质软、在后续加工中产生问题。采用A1代替Ag做背反射层，这样可以降低成本、优化可靠性，但却降低了转化效率。
薄膜沉积过程中的杂质沉积过程中O 、N，C等杂质浓度高，存在表面反应，影响薄膜质量和电池性能的稳定性。
多晶薄膜太阳电池:薄膜太阳电池以其低成本、高转换效率、适合规模化生产等优点 Cu2S,CdS是一种廉价太阳电池，它具有成本低、制备工艺十分简单的优点。
由于CulnSe2薄膜材料具备十分优异的光伏特性，20年来，出现了多种以
Cu1nSe2薄膜材料为基础的同质结和异质结太阳电池。主要有n-CulnSe2,p-CulnSe2、S2,CulnSe2、CdS,CulnSe2、ITO,Cu1nSe、GaAs,CulnSe2、ZnO,CulnSe2等。其中最为人们重视的是CdS,CulnSe2电池。
目前制备CdS薄膜的方法有很多种，主要有化学水浴沉积法、电沉积法、真空蒸发法、喷涂法等。
ClS 薄膜的特性:非常高的光吸收系数;薄膜的厚度可以做到1,2μm;长期的稳定性;具有抗辐射性能。
CdTe,CdS太阳能电池中的缺陷及处理工艺:CdS薄膜普遍存在有针孔，这些针孔可能会为CdTe与SnOz提供短路。同时，在CdS薄膜中有着高密度的层错，这些层错将对CdTe,CdS界面产生副作
用，而且这些面缺陷将延伸到CdTe薄膜中。由于CdS是六方结构而CdTe是立方结构以及约9% 的失配度从而导致在界面上产生高密度的面缺陷和线缺陷。
多元化合物太阳电池是指不是用单一元素半导体制成的太阳电池，以区别于各种硅太阳电池。较有代表性的有硫化镉太阳电池和砷化镓筹太阳电池。
燃料电池是一个电池本体与燃料箱组合而成的动力装置。燃料电池具有高能效、低排放等特点。
燃料电池的分类:碱性燃料电池质子交换膜燃料电池
磷酸燃料电池熔融碳酸燃料电池
固态氧燃料电池
质子交换膜燃料电池以磺酸型质子交换膜为固体电解质,无电解质腐蚀问题，能量转换效率高，无污染，可室温快速启动。
再生氢氧燃料电池将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合 ,氢氧燃料电池的燃料 H2、氧化剂O2可通过水电解过程得以“再生”, 起到蓄能作用。可以用作空间站电源。
熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐。
反应原理示意图如下:
阴极: O2 + 2CO2 + 4e- ?2CO32-
阳极: 2H2 + 2CO32- ? 2CO2 + 2H2O + 4e–
总反应: O2 ， 2H2 ? 2H2O
固体氧化物燃料电池采用固体氧化物作为电解质，除了高效，环境友好的特点外，它无材料腐蚀和电解液腐蚀等问题。
单独的燃料电池堆是不能发电并用于汽车的，它必需和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水/热管理系统和一个能使上述各系统协调工作的控制系统组成燃料电池发电系统，简称燃料电池系统。
电催化是使电极与电解质界面上的电荷转移反应得以加速的催化作用。电催化反应速度不仅由电催化剂的活性决定，而且与双电层内电场及电解质溶液的本性有关。
采用化学方法制备Pt/C电催化剂的原料一般采用铂氯酸。制备路线分两大类: a 先将铂氯酸转化为铂的络合物，再由络合物制备高分散Pt/C电催化剂; b 直接从铂氯酸出发，用特定的方法制备Pt高分散的Pt/C电催化剂。
由于气体在电解质溶液中的溶解度很低，因此在反应点的反应剂浓度很低。为了提高燃料电池实际工作电流密度，减小极化，需要增加反应的真实表面积。此外还应尽可能的减少液相传质的边界层厚度。因此在此种要求下研制多孔气体电极。
PEMFC 对质子交换膜的性能要求如下:具有优良的化学、电化学稳定性，保证电池的可靠性和耐久性;具有高的质子导电性，保证电池的高效率;具有良好的阻气性能，以起到阻隔燃料和氧化剂的
作用;具有高的机械强度，保证其加工性和操作性;与电极具有较好的亲和性，减小接触电阻;具有较低成本，满足使用化要求。
燃料电极经常与燃料气体H2及CO等接触。所以对这些气体要求具有稳定性。对燃料电极材料的基本要求是:
导电性能好;
耐高温特性好;
对电解质具有抗腐蚀性;
在燃料气体等还原性气氛中很稳定;
在高温下不发生烧结现象和蠕变现象，机械强度高。
空气电极经常与高温的氧化气氛接触，所以需要抗氧化的性能。目前常用的空气电极材料是掺1,,2,Li的NiO。
熔融碳酸盐燃料电池的电解质部分，主要由基体材料和熔融碳酸盐电解质两部分组成。电解质部分又按其结构可分为基体型电解质及膏型电解质两种。
在基体型电解质中，对基体材料的要求是:
绝缘性能好;
机械强度高;
在高温下对熔融碳酸盐稳定;
能浸进及保持电解质。
隔膜是MCFC的核心部件，要求温度高、耐高温熔盐腐蚀、浸入熔盐电解质后能阻气并具有良好的离子导电性能。
MCFC需要解决的关键技术:阴极熔解、阳极蠕变。
为提高双极板的抗腐蚀性能，一般国外采取在双极板表面包覆一层Ni或Ni-Cr-Fe耐热合金或在双极板表面上镀Al或Co。目的是提高抗腐蚀性能。
电解质流失问题:阴极溶解导致流失、阳极腐蚀导致流失、双极板腐蚀导致流失、熔盐电解质蒸发损失导致流失、电解质迁移导致流失。
固体氧化物燃料电池是一个将化石燃料中的化学能转换为电能的发电装置。
陶瓷粉末法分为流延成型法和浆料涂覆法两种。
在高温SOFC中，要求电极必须具备下列特点:
a 多孔性;
b 高的电子导电性;
c 与固体电解质有高的化学和热相容性以及相近的热膨胀系数。
生物质能:广义地讲，生物质是一切直接或间接利用绿色植物进行光合作用而形成的有机物质，它包括世界上所有的动物、植物和微生物，以及由这些生物产生的排泄物和代谢物。狭义地说，生物质是指生物质能的特点:?物质利用过程中具有二氧化碳零排放特性;由于生物质在生长时需要的CO2相当于它排放的CO2的量，因而对大气的CO2净排放量近似于零，可有效降低温室效应。
?生物质含硫、含氮都较低，灰分含量也很少，燃烧后SOX、NOX。和灰尘排放量比化石燃料小得多，是一种清洁的燃料;
?生物质资源分布广、产量大、转化方式多种多样;
?生物质单位质量热值较低，而且一般生物质中水分含量大而影响了生物质的燃烧和热裂解特性;
?生物质的分布比较分散，收集运输和预处理的成本较高;
?可再生性。生物质通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能同属可再生能源、资源丰富，可保证能源的永续利用。
生物质能的分类:林业资源、农业资源、. 污水废水、固体废弃物、畜禽粪便。
生物质能的利用主要有:直接燃烧，生物质气化，液体生物燃料，沼气，生物制氢，生物发电技术等。
生物质能的转化利用途径主要包括物理转化、化学转化、生物转化等，可以转化为二次能源，分别为热能或电力、固体燃料、液体燃料和气体燃料等。
物理转化主要是指生物质的固化，生物质固化是生物质能利用技术的一个重要方面。生物质固化就是将生物质粉碎至一定的平均粒径，不添加黏结剂，在高压条件下，挤压成一定形状。其黏结力主要是靠挤压过程所产生的热量，使得生物质中木质素产生塑化黏结，成型物再进一步炭化制成木炭。
物理转化解决了生物质形状各异、堆积密度小且较松散、运输和储存使用不方便等问题，提高了生物质的使用效率，但固体在运输方面不如气体、液体方便。另外，该技术要真正达到商品化阶段，尚存在机组可靠性较差、生产能力与能耗、原料粒度与水分、包装与设
备配套等方面的问题。
生物质化学转变主要包括以下几个方面:直接燃烧、液化、气化、热解、酯交换等
生物质的生物转化是利用生物化学过程将生物质原料转变为气态和液态燃料的过程，通常分为厌氧消化技术和发酵生产乙醇工艺技术。
与柴油相比，生物柴油还具有以下优点:
?以可再生动植物油脂为原料，可减少对化石燃料的需求量和进口量;
?环境友好，无硫化物排放，生物柴油十六烷值和含氧量高，燃烧更充分，尾气中有毒物排放量均大大低于普通柴油，并且生物降解性高，是典型的“绿色能源”;
?生物柴油的闪点远远高于普通柴油，不容易意外失火，因此使用、运输、处理和储藏都更加安全。
生物制氢技术特点:制氢过程的能量消耗量少，而且也可以把生物制氢与环境治理相结合，达到既能制取氢能，又能改善环境，不足之处是产氢量较小，产氢速度缓慢。发展前景:其产氢能力可以通过遗传改造和过程控制等手段得到提高，特别是生物制氢可以与有机废物的处理过程相结合，达到制氢和环保的双重目的，因而这也将成为未来氢能的主要发展方向。
纤维质原料制备乙醇的工艺流程
航空生物燃料技术发展背景:石油资源日趋短缺，呼唤航空生
物燃料的发展;环保法规日趋严格，催生航空生物燃料的发展;工艺技术日趋成熟，支撑航空生物燃料的发展;减排需求迫切，航空生物燃料市场潜力巨大。
航空生物燃料应用现状:全球经济环境变化、石油价格上涨乃至环境和气候的改变都会给航空运输业带来很大的影响和损失。从长远看，寻找可大规模应用于商业开发的生物航空燃料己成为全球航空业的当务之急，也使得包括飞机制造商、航空公司、发动机生产商在内的航空产业链上的成员们以及能源和学术界领导者通力合作，努力开发民用飞机可使用的航空生物燃料，实现绿色飞行和可持续发展。
各自前景:生物质直接燃烧发电技术在大规模下效率较高，但它要求废料集中，数目巨大，适于现代化大农场或大型加工厂的废物处理等，对农业废弃物较分散的发展中国家和地区不适用。而生物质气化发电具有在中小规模下效率较高、使用灵活的特点。我国现阶段农业生产现代化水平较低，农业废弃物比较分散，收集
运输手段落后，决定了我国生物质发电以中小规模的生物质气化高效发电技术为主要方向。
生物质气化发电技术是将生物质转化成可燃气，再将净化后的气体燃料直接进人锅炉、内燃发电机、燃气机的燃烧室中燃烧发电。
沼气的基本原理:沼气发酵又称厌氧消化，是指在没有溶解氧、硝酸盐和硫酸盐存在的条件下，微生物将各种有机质进行分解并转化为甲烷、二氧化碳、微生物细胞以及无机营养物质等的过程。
沼气发电的特点:?可实现热电联产，发电机可回收利用的余
热有缸套水冷却系统和烟气回收系统。另外，有些机组的润滑油冷却系统和中冷其也可实现余热回收。?由于沼气中CO2的存在，它既能减缓火焰传播速度，又能在发动机高温高压工作时，起到抑制“爆炸”倾向的作用。?. 沼气发电机组对沼气有一定的要求。
沼气发电技术的现状以及应用前景:我国沼气发电研发有20多年的历史，目前国内0.8-5000kw各级容量的沼气发电机组均已先后鉴定和投产，主要产品又已全部使用沼气的纯沼气发动机及部分使用沼气的双燃料沼气-柴油发动机。这些机组，各具特色，各有技术上的突破和新颖结构，已在我国部分农村、有机废水、垃圾填埋场的沼气工程上配套使用。近十几年由于农村家庭责任制，大、中型的工厂化畜牧场的建立及环境保护等原因，我国的沼气机、沼气发电机组已向两极发展。农村主要以3-10kw沼气机和沼气发电机组方向发展，而酒厂、糖厂、畜牧场、污水处理厂的大中型环保能源工程，主要以单机容量为50-200kw的沼气发电机组方向发展。
核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦的方程E=mc2，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放: 核裂变，打开原子核的结合力。
核聚变，原子的粒子熔合在一起。
核衰变，自然的慢得多的裂变形式。
核能就是指原子能，即原子核结构发生变化时释放出的能量,
包括重核裂变或轻核聚变释放的能量。
广义的核材料是核工业及核科学研究中所专用的材料的总称，它包括核燃料及核工程材料。核燃料是指能产生裂变或聚变核反应并释放出巨大核能的物质。核燃料可分为裂变燃料和聚变燃料两大类。
分类:裂变反应根据堆内中子能量大小，分为快中子反应堆和热中子反应堆等堆型。以水作为慢化剂的热中子反应堆根据氢原子中的中子数不同，可以分为轻水堆、重水堆等;轻水堆根据冷却剂状态不同可以分为压水堆、沸水堆等。
堆芯结构材料主要有:燃料组件用材料;慢化剂材料;冷却剂材料;控制材料;反射层材料;屏蔽材料;反应堆容器材料。
聚变堆材料主要包括以下几类:
聚变核燃料。主要是氘和氚;
氚增殖材料。主要是Al-Li合金、偏铝酸锂、陶瓷型Li2O、偏锆酸锂还有液态的Li-Pb合金等。
中子倍增材料。这种含有能产生和核反应的核素材料。铍、铅和锆产生这种核反应的截面较大。
第一壁材料。第一壁材料是托克马克装置包容等离子体区和真空区的部件。第一壁结构材料要在高温、高中子负荷下有合适的工作寿命。
氚增殖材料是指裂变堆和聚变堆中用于产生氚的含锂靶件材料。
氚增殖剂有两大类型:固态增殖剂和液态增殖剂。
液态增殖剂以其热导率好、低压运行和结构设计简单等特点
氚的释放机理:氚的释放是一个很复杂的过程，涉及氚在固体内的扩散和在表面的解吸两个过程，随着式样晶粒尺寸和温度的增加，释放速率的主导因素将由解吸控制过渡到扩散控制，判据是无量纲量ak/D。其中a为晶粒尺寸;k为解吸速率常数;D为扩散系数。当ak/D>10时，氚释放收扩散控制;ak/D 辐照对聚变结构材料力学性能的影响: 辐照后的铁素体,马氏体钢和钒基合金的最低断裂韧度值为
30MPa?ml/2，都远小于辐照前的数值。在低温条件下，即使辐照剂量低至1dpa，铁素体一马氏体和难熔金属也会:表现出辐照强化。在0.3Tm以上温度辐照会引起聚变结构材料的脆性转变，但随着温度的升高聚变结构材料的辐照硬化率会急速下降
篇二 : 新型功能材料概述
功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。本文对有机硅树脂、超导体、陶瓷、智能材料等新型功能材料进行了介绍。
新型功能材料;有机硅树脂;超导体;陶瓷;智能材料
一、引言
功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成
功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。
功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%。
二、新型功能材料列举
1、有机硅树脂
硅树脂材料类别众多，按照是否含碳可大致分为有机硅树脂和无机硅树脂两种，有机硅树脂又称玻璃树脂。现在社会上应用较多的是有机硅树脂，它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性，它具有卓越的光学、热学特性和电绝缘性能，还具备耐潮、防水等性能。因此，有机硅树脂是常见的绝缘材料、防腐涂料，金属保护涂料;还可二次加工成有机硅塑料，用于电子、电气和国防工业上，作为半导体封装材料和电子、电器零部件的绝缘材料等。现在，已经可以采用环保节能的方法进行大规模的生产，满足市场需求。
2、超导体
超导材料是一种没有电阻的材料，既能节约能量，减少电能因电阻而消耗的能量，还能把电流储存起来，供急需时使用。
三个临界条件:临界温度、临界电流和临界磁场是“约束”超导现象的三大临界条件，三者具有明显的相关性，只有当超导体同时处于三
个临界条件以内，才具有超导电性。
临界温度是在外部磁场、电流、应力和辐射等条件维持足够低时，电阻突然变为零时的温度;超导电性可以被外加磁场所破坏，对于温度为T的超导体，当外磁场超过某一数值Hc的时候，超导电性就被破坏了，使它由超导态转变为常导态，电阻重新恢复。在不加磁场的情况下，超导体中通过足够强的电流也会破坏超导电性，导致破坏超导电性所需要的最小极限电流，也就是超导态允许流动的最大电流，称作临界电流Ic。
迈斯纳效应和零电阻性质是超导态的两个独立的基本属性，衡量一种材料是否具有超导电性必须看是否同时具有零电阻和迈斯纳效应。
3、陶瓷
陶瓷在人类生活和社会建设中是不可缺少的材料，它和金属材料、高分子材料并列为当代三大固体材料。结构陶瓷是指具有力学和机械性能及部分热学和化学功能的先进陶瓷，功能陶瓷是指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用功能的先进陶瓷。根据功能陶瓷对外场条件的敏感效应，则可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、磁敏和光敏等敏感陶瓷。
陶瓷三大原料:长石，黏土，石英。
石英在陶瓷生产中的作用:?在烧成前是瘠性原料，[]可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。?在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体
的强度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。?在瓷器中，石英对坯体的力学强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度，否则效果相反。同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。?在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与黏度，并减少釉的线胀系数。同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。
黏土作用概括为五个方面:1)黏土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。2)黏土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。3)黏土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。4)黏土是陶瓷坯体烧结时的主体，黏土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素;5)黏土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要第七章新型功能材料
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第一节概述
? 定义: 以特殊的电、磁、声、光、热、力、化学及生物学等性能作为主要性能指标的一类材料。是用于非结构目的高技术材料。 1965年由美国贝尔实验室的J.A. Morton 博士首先提出新型功能材料概念。
新型功能材料的分类
新型功能材料种类繁多，涉及面广，有多种分类方法。目前主要是根据材料的化学组成、应用领域、使用性能进行分类。
按化学组成金属功能材料陶瓷功能材料高分子功能材料复合功能材料
按应用领域
电工材料能源材料
信息材料
光学材料仪器仪表材料航空航天材料生物医学材料
传感器用敏感材料
按使用性能
电学功能材料磁学功能材料
光学功能材料
热学功能材料化学功能材料生物功能材料
声学功能材料
隐形功能材料
新型功能材料的现状
近几年来，新型功能材料迅速发展，已有几十大类，10万多品种，且每年都有大量新品种问世。现已开发的以物理新型功能材料最多，主要有: 1)单功能材料，如:导电材料、介电材料、铁电材料、磁性材料、磁信息材料、发热材料、热控材料、光学材料、激光材料、红外材料等。 2)功能转换材料，如:压电材料、
光电材料、热电材料、磁光材料、声光材料、电流变材料、磁敏材料、磁致伸缩材料、电色材料等。
3)多功能材料:如防振降噪材料、三防材料、电磁材料等。 4)复合和综合新型
功能材料，如:形状记忆材料、隐身材料、传感材料、智能材料、显示材料、分离功能材料、环境材料、电磁屏蔽材料等。 5)新形态和新概念功能材料，如:液晶
材料、梯度材料、纳米材料、非平衡材料等。目前，化学和生物新型功能材料的种类虽较少，但其发展速度很快，其功能也更多样化。
新型功能材料的展望
展望21世纪，新型功能材料的发展趋势为:
1)开发高技术所需的新型新型功能材料，特别是尖端领域所需和在极端条件
下工作的高性能新型功能材料; 2)新型功能材料的功
能从单功能向多功能和复合或综合功能发展，从低级功能向高级功能发展;
3)新型功能材料和器件的一体化、高集成化、超微型化、高密积化和超分子化; 4)新型功能材料和结构材料兼容，即新型功能材料结构化，结构材料功能化;
5)进一步研究和发展新型功能材料的新概念、新设计和新工艺;
6)完善和发展新型功能材料检测和评价的方法; 7)加强新型功能材料的应用研
究，扩展新型功能材料的应用领域，加强推广成熟的研究成果，以形成生产力。
7.2 热电、压电和铁电材料
10
根据固体材料对外电场作用的响应方式不同我们可以把材料分为两类，一类
是导电材料。
导电材料的分类
按导电机理可分为:电子导电材料和离子导电材料两大类。电子导电材料包括导体、超导体和半导体:
半导体绝缘体
10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 104 105
导体
106
电导率σ S/m
超导体:σ??
离子导电材料的导电机理源于离子的运动，由于离子的运动速度远小于电子的运动速度，因此其电导率较小，目前最高不超过102 S/m ，一般在100 S/m 以下。
另一类固体材料则以感应方式来传递外界电场的作用与影响，这类材料称为介电材料或电介质材料。
介电材料
介电现象和极化效应
前面导电材料都是以材料中存在的电子、离子和空穴等载流子在电场作用下产生长程迁移而形成的。与此不同，存在另一类材料，即
所谓的介电材料，它们是绝缘体，并不存在其中载流子在电场作用下的长程迁移，但仍然有电现象。这种电现象的产生，是因为材料中也存在荷电粒子，尽管这些荷电粒子被束缚在固定的位置上，但可以发生微小移动。这种微小移动起因于材料中束缚的电荷，在电场作用下，正负束缚的电荷重心不再重合，从而引起电极化，如此将电荷作用传递开来。
可以说，介电材料的电学性质是通过外界作用，其中包括电场、应力、温度等来实现的，相应形成介电材料、压电材料、热释电材料和铁电材料，并且依次
后者属于前者的大类，其共性是在外力作用下产生极化。这几类材料的属于关系如图所示。
一
热电材料
1.热电效应
某些材料当温度变化时，产生电极化现象，并且电极化强度随温度变化而发生变化。一般地，电极化强度随着温度升高，出现某方向极化的增强，随着温度下降，沿此方向的极化的减弱。这种现象称作热电效应。具有这种效应的材料称作热电材料。
在无外磁场存在时，它包括三个效应，Seebeck效应、Peltier效应和Thomson效应。下面就介绍一下这三个效应。
1. seebeck效应
有两种不同导体组成的开路中，如果导体的两个结点存在温度差，这开路中将产生电动势E。这就是西伯克效应。由于西伯克效应而产生的电动势称作温差电动势。材料的西伯克效应的大小，用温差电动势率表示。材料相对于某参考材料的温差电动势率为
E =S
AB
AB
T
2. peltier效应
电流流过两种不同导体的界面时，将从
新材料产业——新能源材料 发展领域 新材料是指那些新出现的或正在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料；或采用新技术(工艺,装备)，使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料；一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。 新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域。随着我国能源消耗大幅度增长，煤炭、石油、天然气等传统能源已难于满足长期发展的需求，并会在消耗过程中对环境造成巨大破坏，要解决上述问题必须提高燃烧效率，实现清洁煤燃烧，开发新能源，节能降耗。这3个方面都与材料有着极为密切的关系。 新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料，它是发展新能源的核心和基础。主要包括储氢合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料和发展风能、生物质能以及核能所需的关键材料等。
前景展望 新能源和再生清洁能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料，主要应用于照明、供电、供热等领域。 主要包括以镍氢电池材料、锂离子电池材料为代表的 绿色电池材料；燃料电池材料；太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。 当前绿色电池材料研究的热点和前沿技术包括高能储氢材料、聚合物电池材料、磷酸铁锂正极材料等。在燃料电池材料领域当前研究的热点和前沿技术包括中温固体氧化物燃料电池，电解质材料等。在太阳能电池材料领域当前研究的热点和前沿技术包括晶体硅太阳能电池材料、非晶硅薄膜电池材料、化合物薄膜电池材料和染料敏化电池材料等。 对我国来说，首先要考虑的是提高能源生产效率、减少污染，其中当务之急是逐步实现洁净煤燃烧。为了提高燃烧效率，提高热效和增加机动性，要发展超临界蒸汽发电机组、整体煤气化联合循环技术和大功率工业燃气轮机组，这些技术对材料的要求都十分苛刻，需要耐热、耐蚀、抗磨蚀、抗
研究生课程结课综述 ------新能源材料心得体会 姓名： 学院： 专业： 学号： 新能源材料 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生
的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、煤泥、灰渣和飞灰等，已构成对工农业生产和生态环境的危害，成为制约所在地区可持续发展的一个制约因素。 在我国，近13亿人中约80％居住在农村，每年消耗6亿多吨标煤的能量，其中约一半来自可再生能源，但这些能源目前还是以传统的利用方式为主。另外我国还有700万户无电人口，无法用常规电网延伸解决用电问题。 发展新能源可以满足安排剩余劳动力的需要。如丹麦的风力发电制造业，1999年风机制造、维护、安装和咨询服务，即为丹麦提供了1.2万至1.5万个工作机会；它的风机零部件的供应遍及全球，同时还创造了约6,000个工作机会。 发展新能源同时可以维护生态建设成果、改善农村生活环境。目前有2亿多人面临沙漠化的威胁，但燃烧传统生物质能源在很多地区仍是主要的生活用能方
中国新能源材料的发展 引言：人类社会对能源的需求持续增长，能源需求结构也在发生变化，与此同时人类又面临着矿物能源环境污染和枯竭的难题，能源问题成为当今社会面临的重要问题之一。由于传统化石能源的非可再生性以及人们对其利用造成大量环境污染，因此寻找一种新型的能源成为科学研究的热点。这一切都激励着新能源的出现和发展，太阳能、氢能、核能、生物能、风能、地热能、海洋能等被认为是新能源，但它们必须依靠新材料的开发与应用才能得以实现，并进一步提高效率、降低成本。新能源材料就是用于新能源生产、转换和应用所需的材料。 我国既是能源的消费大国, 也是能源的生产大国。虽然1990年以来能源生产总量已名列前茅, 但人均占有能源消费量只有发达国家的5%—10%; 但在另一方面, 每万美元国民生产总值能耗方面则为世界各国之首, 为印度的倍, 为发达国家的4—6 倍; 使用能源的设备效率偏低, 又造成能源的浪费, 能源利用效率不高。再者, 我国能源生产与消费以煤及石油为主, 造成严重的环境污染。目前，人类使用的能源最主要是非再生能源，如石油、天然气、煤炭和裂变核燃料。约占能源总消费量的90％左右，再生能源如水力、植物燃料等只占10％左右。 中国能源战略的基本内容是：坚持节约优先、立足国内、
多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。 新能源是与传统能源相对应的一种能源，它包括太阳能、风能、水能、核能、生物质能、海洋能、地热能、氢能等。新能源是传统能源的有效替代，可以大大缓解目前能源供应紧张的局面，并改善环境。新能源与传统能源相比，优越性首先体现在资源丰富，大多是无限的，而传统能源都是有限的。另外传统能源大都排放二氧化碳等污染物，而新能源比较环保，是清洁能源。 中国正处于工业化、城市化加速发展的历史阶段，能源需求有着很大的增长空间。为抑制高耗能行业过快增长，中国政府正研究建立能源消费总量控制制度，未来将研究开征化石能源消费税，并实现原油、天然气和煤炭资源税从价计征。根据中国政府制定的“十二五”能源规划，到20xx年中国能源消费总量将控制在41亿吨标煤左右，非化石能源占一次能源消费比重达到%，到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到xx%。 一是大力发展风能。中国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大。“十一五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。20xx年中国全国累计风电装机容量再创新高，海上风电大规模开发也正式起步。“十二五”期间，中国风电产
新能源材料学习心得 班级：094 姓名：刘建德学号：200910204428 一、新能源概况 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。 以新能源中的太阳能为例，新能源具有无可替代的资源优势：太阳能资源取之不竭，太阳能是地球上分布最广泛的可再生能源，每年到达地球陆地上的太阳辐射能量约27万亿吨标准煤，是目前世界能源消费总量的2000多倍。可开发的风能资源为53000 TWh，是目前全球发电量的两倍，水力发电资源量的三倍。太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择，是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益为维持技术优势、占领市场的需要。 二、我国发展新能源的重要性 太阳能、风能已成为各国实施可持续发展的重要选择。同国外相比，我国的能源系统更加不具备可持续发展特点：能源枯竭的威胁可能来的更早。人口多，人均资源占有量仅及世界的一半，石油和天然气资源仅占世界人均量的17.1％和13.2％；加之能源利用技术落后，效率低下，能耗高，枯竭速度可能会比国外更加迅速，能源匮乏的威胁可能来的更早、能源供需缺口将越来越大。2020年全国需求量27亿吨TOE，尚缺4.8亿吨标煤；2050年一次需求量达到40亿吨标煤，缺口达10亿吨标煤，短缺25％以上。过度依赖煤炭，环境影响更加严重。煤炭几乎满足了我国一次能源需求的70％，66％的城市大气颗粒物的含量和22％的城市的二氧化硫含量均超过国家空气质量二级标准，在冬季这些污染物的浓度更大，通常为夏季的2倍。环境专家估计，大气中90％的二氧化硫和70％的烟尘来自于燃煤。 煤废料的处理仍是问题。煤炭开发利用过程中产生的大量的矸石、腐蚀性水、
新技术、新材料、新工艺、新设备应用 在园林建设工程中高标准规划设计，高质量建设施工，积极推广应用新技术、新材料、新工艺、新设备取得了良好的效果。 一、应用建筑业十大项新技术： 1土工合成材料应用技术 ①软式透水管：软式透水管分为支撑的弹簧钢线主体及透水和过滤的管壁等 两大部分及接着的P.V.C等三种主要材料。软式排水管的最大特点：是透水是渗透是毛细原理，靠纤维吸收土石中多余的水达到饱和时滴进水管内汇集而排水的，并不同于一般钻孔的滴水式的排水。利用软式透水管来解决王母池朝阳泉软土层 改良技术难题。 ②土工合成材料三维网垫边坡防护应用技术：三维土工网垫是一种新型土木 工程材料，是用于植草固土的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒 适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，由于植物根系可深入地表以下30—40cm,形成了一层坚固的绿色复合 保护层。该项技术用于环山路东段王母池西侧护坡，起到了良好的效果。 2、高边坡防护技术 在实际工程中，根据边坡坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程度合理选择防护措施，提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善地层的其它力学性能，将结构物与地层形成共同工作的体系，提高边坡稳定性。 ①植物防护：利用植物的根系起到固土、固肥、固水的作用，防止水土流失。如在环山路西段一标段右侧高斜坡上密植火炬树，火炬树根的分蘖力较强。
②砌体封闭防护：利用嵌草砖铺装护坡，防止水土流失。如在环山路西段一标段右侧高斜坡处铺设嵌草砖。 3、雨水回收利用技术雨水回收利用技术是指在施工过程中将雨水收集后，经过雨水渗蓄、沉淀等处理，集中存放，用于施工现场部分绿化苗木的浇水以及混凝土试块养护用水。如环山路东段用回收雨水养护混凝土试块。 4、工业废渣及（空心）砌块应用技术工业废渣及（空心）砌块应用技术是指将工业废渣制作成建筑材料并用于建筑工程。工业废渣应用于建设工程的种类较多，本工程是以粉煤灰、石灰或水泥为主要原料，掺加适量石膏、外加剂、颜料和集料等，以坯料制备、成型、高压或常压养护而制成的粉煤灰实心砖。如环山路中段花坛墙的砌筑。 5、雨水膨胀止水胶施工技术雨水膨胀止水胶施工技术是一种单组份、无溶剂、遇水膨胀的聚氨酯类无定型膏状体，用于密封结构接缝和钢筋、管、线等周围的渗漏。具有双重密封止水功能，当水进入接缝时，它可以利用橡胶的弹性（以压缩应力止水）和遇水膨胀体积增大（以膨胀压力止水）填塞缝隙，起到止水作用。如环山路西段一标段绿化给水管的PE管与过桥的钢管连接时的密封。 二、专利应用 1、肥墒井的发明: 本发明是一种城市园林绿化中树木栽培干旱地区丘陵地树木栽培的辅助工具，具体地说是一种收集雨水、改善土壤理化性质（如酸碱度、含气量）、方便对树木施肥和浇灌的装置——肥墒井。如环山路西段二标段大树上的应用。 2、RZW乔灌木根部灌水器（树笼子）的应用：乔灌木根部灌水器（树笼子）在 根部区域内范围内，分层灌水，有效改善根
《新能源材料》课程教学大纲 一、课程基本情况 二、课程性质与作用 《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。 本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。 三、培养目标与标准 通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。 本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标、、。
息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配
五、实践教学内容与学时分配 本课程开出的实践项目详见下表： 六、学业考核 七、其他说明 建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。 撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）： 年月
《化工与新能源材料及应用》试卷 A 一.单项选择题（20分，每题2分。请将正确答案的序号填入题中的括号内。） 01．下列新能源中属于二次能源的是( ) A 地热能 B 核能 C 生物质能D太阳能 02．关于核能概述错误的是( ) A 目前核电站使用的都是核聚变技术。 B 核裂变产生的放射性污染可以防护。 C 核聚变的原料可取之于海水，没有放射性污染。 D 核裂变的污染程度小于烧煤产生的尘埃造成的放射性污染。 03．洁净煤技术，是指从煤炭( )的全过程，旨在减少污染物排放与提高利用效率的生产、加工、转化、燃烧及污染控制等新技术体系。 A生产到使用的各个环节B开采到利用的各个环节 C消费到回收的各个环节D生产到消费的各个环节 04．风能的大小与风速的( )成正比 A二次方B三次方C四次方D五次方 05．属于直接利用太阳能的技术是( ) A 光伏发电 B 水利发电 C 风力发电 D 地热能 06．关于氢能的特点错误的是( ) A氢能是取之不竭，用之不尽的。 B氢在燃烧时不产生污染物，是理想的绿色能源。 C碳纳米管在氢能的储运应用方面已经成熟。 D氢气释放能量快，反应速率常数高。 07．纳米技术是指在( ) 尺度范围内研究电子、原子、分子和分子内在规律及特征，并用于制 造各种特种的一门综合性科学技术。 A 10nm B 10μm C 1--100nm D 1--100μm 08．关于煤炭液化表述错误的是( ) A是将固体状态的煤炭经过化学加工转化为液体产品。 B可以将硫等有害元素及灰分脱除，得到洁净的二次能源。 C能够优化能源结构、解决石油短缺、减少环境污染。 D可以得到更多的能量。 09．风力发电技术已经走向成熟，下列关于全球风电装机容量前五位的国家排序正确的是( ) A德国、西班牙、美国、丹麦、印度 B 美国、德国、中国、日本、丹麦 C 美国、西班牙、德国、中国、印度 D 德国、中国、西班牙、印度、丹麦 10．与国外相比，我国生物质能技术存在较大的差距，但不包括( ) A厌氧消化产气率方面。 B生物燃料的规模化生产方面。 C秸秆直接燃烧供热技术研究和设备开发方面。 D生物质发电技术和装置方面。 二.多项选择题（30分，每题3分。请将正确答案的序号填入题中的括号内，多选、少选、误选均
粉末冶金技术在新能源材料中的应用探讨 摘要：新能源的使用和普及是人类社会发展必经之路，新能源的使用所需要的 新能源材料是使用新能源的关键，对新能源材料和储存新能源材料的制备发挥作 用的技术上，粉末冶金技术是首选。本文将介绍什么是粉末冶金技术，并对粉末 冶金技术在新能源运用和储存中的作用进行分析和探讨。 关键词：粉末冶金技术；新能源储存 一、引言 随着人类社会经济的不断发展，人们生活变得越来越快节奏，越来越注重生 活品质的提升，与人们的需求相契合的是一切方便人们生活，出行等各方面的改变，如塑料制品越来越多，汽车等的普及。而这一切在为人们的生活带来方便的 同时，给我们的环境带来了压力，造成资源的短缺。为响应国家“统筹兼顾”、等 保护环境节约资源的政策措施，除了从衣食住行进行节约以外，我们还需要找出 一些可替代能源。本文将介绍粉末冶金技术在新能源技术中的应用。 二、粉末冶金技术介绍 粉末冶金是一种具有传统传统熔铸工艺无法获得的、独特的物理化学性质的 技术工艺。粉末冶金通过制备金属粉末能够做出半致密或者完全致密的工艺品， 不仅包括金属，现如今许多3D成型的制品均由粉末冶金技术制成。与传统工艺 相比，不需要切削便可制造出刀具、齿轮等还有更多精密成型的工具。 粉末冶金技术具有四个主要的特点。首先，粉末冶金能够传统工艺制造工具 时出现的合金偏聚现象，这是由于其能够在制备之前制备出合金的粉末，从根本 上解决合金偏聚的发生。其次，粉末冶金技术还能够制备出一些晶体，比如非晶、微晶等高性能非平衡材料，这些材料在电学、力学、磁学等领域具有超高的价值。再次，粉末冶金技术还能够实现多种类型材料的复合，例如金属－陶瓷材料的复合，这是一种极其低成本高性能的进行材料复合的工艺技术。最后，它还能够制 备出普通传统工艺无法制备的特殊结构、特殊材料的工艺制品，在我们的生活之中，许多机加工刀具、五金模具实际中就是由粉末冶金技术制备的。 三、新能源的定义和特点 新能源是除了传统的能源例如水、石油、天然气等人们日常使用的为人熟知 的能源以外的或者还在研究中和制备中的、未来能够最为某一种传统能源替代品 进入人们生活的能源。比如说我们经常提到的太阳能、氢能、核聚变能等等，都 属于新能源。这些新能源对于环境保护、节约能源来说十分的重要，如果我们能 够很好的加以利用，它们必然能够发挥自身优势，为人们的生活，为地球的环境 等等做出贡献。 四、粉末冶金技术的引进与使用 前文已述，粉末冶金技术的诸多优点，不论是制造生活所用的刀具，抑或是 制备具有良好性能，难以制备的具有超高力学性能的晶体，对它来说都不再话下。对于粉末冶金技术所需要的粉末冶金的材料是属于信息类的一种材料，主要是软 磁材料。随着一些科研学家在进行科研等活动中运用到的磁记录材料的需求的增多，粉末冶金技术也越来越变得不可或缺，极大的满足了人们的需求。同时，粉 末冶金技术在能源领域也发挥着作用，对着新能源的不断创新和发展，对于新能 源的储存和运行都需要粉末冶金技术材料的支持。例如能够满足航空航天工业的 足够强度和硬度的材料都需要粉末冶金技术来制成。 五、粉末冶金技术在新能源运用中的作用
目录 新技术、新材料、新工艺、新设备应用 (2) 新技术、新材料、新工艺、新设备 (4) 采用新技术、新工艺、专业技术 (5) 采用新技术、新工艺、专业技术 (5) 采用新技术、新工艺、专业技术 (6)
新技术、新材料、新工艺、新设备应用 一、应用建筑业十大项新技术： 1、土工合成材料应用技术 ①软式透水管：软式透水管分为支撑的弹簧钢线主体及透水和过滤的管壁等两大部分及接着的P.V.C等三种主要材料。软式排水管的最大特点：是透水是渗透是毛细原理，靠纤维吸收土石中多余的水达到饱和时滴进水管内汇集而排水的，并不同于一般钻孔的滴水式的排水。利用软式透水管来解决王母池朝阳泉软土层改良技术难题。 ②土工合成材料三维网垫边坡防护应用技术：三维土工网垫是一种新型土木工程材料，是用于植草固土的一种三维结构的似丝瓜网络样的网垫，质地疏松、柔韧，留有90%的空间可充填土壤、沙砾和细石，植物根系可以穿过其间，舒适、整齐、均衡的生长，长成后的草皮使网垫、草皮、泥土表面牢固地结合在一起，由于植物根系可深入地表以下30—40cm，形成了一层坚固的绿色复合保护层。该项技术用于环山路东段王母池西侧护坡，起到了良好的效果。 2、高边坡防护技术 在实际工程中，根据边坡坡度、高度、水文地质条件、边坡危害程度合理选择防护措施，提高地层软弱结构面、潜在滑移面的抗剪强度，改善地层的其它力学性能，将结构物与地层形成共同工作的体系，提高边坡稳定性。 ①植物防护：利用植物的根系起到固土、固肥、固水的作用，防止水土流失。如在环山路西段一标段右侧高斜坡上密植火炬树，火炬树根的分蘖力较强。 ②砌体封闭防护：利用嵌草砖铺装护坡，防止水土流失。如在环山路西段一标段右侧高斜坡处铺设嵌草砖。 3、雨水回收利用技术 雨水回收利用技术是指在施工过程中将雨水收集后，经过雨水渗蓄、沉淀等处理，集中存放，用于施工现场部分绿化苗木的浇水以及混凝土试块养护用水。如环山路东段用回收雨水养护混凝土试块。 4、工业废渣及（空心）砌块应用技术 工业废渣及（空心）砌块应用技术是指将工业废渣制作成建筑材料并用于建
新工艺、新技术、新材料的使用及效果 （1）本工程拟采用“三新”的应用 根据施工需要，充分推广应用“三新”科技成果，采用先进合理的技术措施和现代化管理手段，提高质量、缩短工期、降低消耗、提高效益，圆满完成工程施工任务。本工程拟采用“三新”见下表。 1）管线布置综合平衡技术 ①主要技术内容： 管线布置综合平衡技术是施工管理技术随着建筑工程施工图纸电子版的应用，为施工过程控制以及竣工资料整理提供了较好的条件，更好的落实和调整过程建设方、监理
及设计的各项要求，合理分布各专业管线的位置，在设计交底和综合审图阶段，采用管线综合平衡技术，可以最大限度实现设计和施工之间的衔接，为施工的顺利进行创造条件。 ②主要技术特点： 1、管线布置综合平衡技术的推行与应用，可以缩短施工工期，避免各安装专业施工阶段管路交叉打架、衔接不当而造成的返工浪费，提高工程质量并创造一定的经济效益。 2、管线布置综合平衡技术较快完善节点设计和施工详图设计。 3、管线布置综合平衡技术通过采用综合图纸解决在保证功能情况下系统内部管线的标高和位置问题，避免交叉时产生冲突，配合并满足结构及装修的各个位置要求，全面发现施工图纸存在的技术问题，并尽可能在施工阶段全部解决。 4、通过机电管线布置综合平衡技术可以在排列各种管道时考虑运行管理维修和二次施工对不同管线尤其是先后施工的管线，同时综合平衡还可考虑对于需要维修和二次施工的管线的安排，对于以后需要维修留出足够的位置。 2）粗直径钢筋连接技术应用 中粗直径钢筋直螺纹机械连接，该技术工效高、成本低、连接方法容易掌握、质量稳定。钢筋直径D>16，直螺纹钢筋接头成本对比其他钢筋连接成本持平甚至较低。我司在几个大型工地都优先采用此技术，业主、监理、操作人员都非常认同。本工程推广部位：梁、柱钢筋连接。 ①主要技术内容： 粗直径钢筋直螺纹机械连接技术是通过不同工艺方式将钢筋端头加工成螺纹，再用带有内螺纹的连接套筒将两根待接钢筋连接起来。直螺纹接头的特点质量稳定，性能可靠，接头可达到行业标准I、II 级的要求。另外，现场可实现提前预制，在连接作业面施工方便、快捷。 ②技术指标： 粗直径钢筋直螺纹机械连接接头的技术指标符合行业标准《钢筋机械连接通用技术规程》的规定。 ③适用范围： 粗直径钢筋直螺纹机械连接技术可用于HRB335、HRB400 级热轧带肋钢筋的连接，根据不同的使用要求，可选用不同类型的接头应用于水平、竖向及斜向钢筋的连接。 3）大体积混凝土温度监测和控制技术
新能源与新材料产业发展现状 及工作设想 新能源与新材料产业部
目录 一、新区新能源与新材料产业发展现状 (3) （一）新能源与新材料产业基础 (3) （二）新能源与新材料产业布局 (11) （三）项目推进情况和重点推进项目的落地选址 (12) 二、新能源与新材料产业初步认识 (15) （一）新能源与新材料概念的界定 (15) （二）新能源产业发展现状 (16) （三）新材料产业发展现状 (19) （四）新区产业发展优势 (20) 三、工作设想 (22) （一）新能源与新材料产业定位 (22) （二）新能源与新材料产业发展重点 (22) 1、总部类 (24) 2、研发类 (25) 3、产业链关键环节的重点企业 (27)
4、光伏建筑一体化应用 (29) （三）打造产业集群 (30) 1、光伏太阳能装备制造示范基地 (31) 2、光电建筑应用示范区 (31) （四）产业发展建议 (31) 1、对于新能源与新材料产业认识的前瞻性 (31) 2、对于新能源与新材料产业促进的扶持性 (32) 3、明确产业发展的基础空间 (32) 4、加强分布式太阳能发电应用的规划工作 (33) 新能源与新材料产业发展现状及工作设想一、新区新能源与新材料产业发展现状 （一）新能源与新材料产业基础 根据统计，目前新区现有新能源与新材料企业74家，其中大兴区相关企业32家（见表1），开发区相关企业42家，初步形成了风力发电（见表2）、燃料电池（见表3）、太阳能光伏（见表4）、环保设备（见表5）四大领域。新能
源与新材料产业实现工业产值34亿元和90亿元，占大兴区工业总产值的7.8%，税收的5.7%。占开发区工业总产值的4.5%，税收的2.1%。 开发区从1992年建区以来一直坚持高端发展定位，2009年万元GDP能耗为0.16吨标煤，远低于全国国家级开发区和北京市的平均水平。先后成为国家工业节水示范园区、ISO14000国家环境管理示范区、国家太阳能光伏产业集中应用示范园。 从目前已入区企业的运营情况来看，新能源与新材料产业科技含量高、资金投入大、与相关产业的融合度高，对技术突破和经济发展带动明显。新区已经具备一定的产业基础，风电、光伏等产业链集群雏形初步显现。
新能源材料制备与加工技术李长久 西安交 通 大 学 《新能源材料制 备 与加 工技 西安交 通大学 材料 制备与加工技 术》 本课程的安排
第1讲绪论:能源结构与太阳辐射特点 第2讲太阳电池原理 第3讲太阳电池原理(续 第4讲单晶硅太阳电池制造工艺 第5讲薄膜太阳电池与DSC 制造工艺 第6讲燃料电池基础 第7讲固体氧化物燃料电池与质子交换膜燃料电池制备成形技术第8讲新型2次电池材料 试验1 单晶硅太阳电池特性 试验2 单晶硅、非晶硅、多晶硅太阳电池特性比较 试验3 SOFC 电池输出特性 试验4 PEMFC 试验 西 安 交 通 大
学《新能源材料制备与加工技西安交通大学材料
制 备 与 加 工技 术》 本课程的基本要求 了解能源结构与发展趋势,可再生能源与化石燃料高效能源转换系统 能源转换材料基本特征 太阳电池原理,太阳电池转换效率的影响因素及其影响规律、提高转换效率的基本途径; 太阳电池的种类与制造工艺及其特点; 燃料电池的原理、特点、开发现状与应用前景。二次电池及其相关材料技术 材料制备、加工与制造器件一体化的特征 西 安 交 通
大 学 《 新 能 源 材 料 制 备 与加 工技 西 安 交通 大 学材 料制备与加工技术》
主要参考书 1.(美胡晨明,R.M. 还特著,(李采华译,太阳电 池,北京大学出版社,1990年 2. Chenming HU and Richard M. White, Solar Cell, From Basic to Advanced System, McGraw Hill Book Company, 1983 3.(澳马丁格林著,李秀文等译,太阳电池,电子工 业出版社,1987年 4. 赵富鑫,魏彦章,太阳电池及其应用,国防工业出版社,1985 5. 雷永泉主编,新能源材料,天津大学出版社, 2000。 6. 衣宝廉著,燃料电池,化学工业出版社,2003。 7. Fuel Cell Handbook 西 安 交
新材料的应用 新材料的应用新材料及其特点新材料指新近发展或已在发展中具有比传统材料更为优异性能的一类材料特点：知识与技术密集度高；与新工艺和新技术关系密切；更新换代快；品种式样变化多。新材料的类型一、新型金属材料非晶态金属：又称为金属玻璃，由沸腾的钢液经每秒100万度的速度冷却而成,其内在结构发生了质变，原子从有序排列变成了无序排列,具有极优异的物理磁性能、化学耐腐蚀性能和力学耐磨性能,传统的车钳铣刨和强酸溶液对它们无可奈何,可以在通信、交通、电子、家电、防盗等很多领域大显身手。合金材料：新型合金材料包括许多种类，它们性能各异，用途各不相同，铝合金、镁合金、钛合金、铁镍铬及高温合金、稀贵金属合金等等形状记忆合金：能够使温度值变化时人为造成的形状变化，在温度恢复到特定值时，形状也自动丝毫不差地恢复到原来的状态，坚韧性极强，可反复变形和复原500万次而不产生疲劳断裂，其广泛应用于卫星、飞船和空间站的大型天线、飞机部件接头以及骨科整形等方面。其他新型金属功能材料如贮氢合金等。超导金属材料：在特定条件下，电阻完全消失，产生超导电性的材料。具有零电阻、完全抗磁性和载流能力强三个基本特征。超导技术的应用：制造磁性极强的超导磁铁，用于磁约束核聚变反应、大容量储能设备、高能加速器、超导发电机、电力工业输电和交通运输工具等。如美国实现超导输电，每年可以节省100亿美元的电力；制造超高速计算机和高灵敏度的探测设备、通信设备、航天系统等。如1989年日本研制出世界第一台超导电子计算机，其全部采用约瑟夫森超导器件，运算速度达每秒10亿次，功耗6.2毫瓦，仅为常规电子计算机功耗的千分之一。二、高分子合成材料高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。常用高分子材料的分子量在几百至几百万之间，有的可高达上千万。高分子材料主要包括塑料、纤维、橡胶、薄膜、胶粘剂和涂料等，其中合成塑料、合成纤维、合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料。高分子材料特点：重量轻、高弹性、强度低、韧性好、粘弹性、耐摩性、绝缘性好，低导热性、耐热性、耐蚀性好、易老化。合成塑料：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯四大品种是日常生活中最常见的塑料材料，全球总产量在1亿吨左右。透光性好的有机玻璃（亚克
新能源简介 为缓解世界能源供应紧张的矛盾，各国科学家都在努力研究，积极寻找新能源。科学家认为，21世纪，波能、可燃冰、煤成气、微生物将成为人类广泛应用的新能源。波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽， 用之不竭的无污染再生能源。据科学家推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。近年来，在各国开发的新能源的计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运转8年，电厂的发电成本虽高于其他发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，从目前看，均运行良好。 可燃冰：这是一种与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相
似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰体融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据科学家测算：可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。 煤成气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤生产68立方米气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130立方米气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400立方米气。科学家估计，地球上煤成气可达2000万亿立方米。 微生物：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，科学家利用微生物发酵，可将它们制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”，功效可提高15％左右，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减少了大气污染。科学家还研究成功利用微生物制取氢气，开辟了能源的新途径。 新能源：要积极开发利用可再生能源，发展太阳能利用、地热发电、大功率风力发电、潮汐发电、生物质能发电技术。发展核能技术，对先进压水堆、空间核电源、高性能燃料组件等予以重点攻关。 海洋工程：要重点发展海洋油气田开发技术，并使其成为海洋产业的主导产业；积极发展海底矿产资源、能源探测开发技术，海洋可再生能源利用技术，海水资源开发利用技术，海洋生物工程技术，提高海洋经济在国民经济中的地位。
新材料与新能源 访问了一些网站，这些网站的共同讨论的热点话题均有能源问题，或是在新能源研究领域方面的突破，或是在国家政策、国际会议中的消息。 总结了一下，这些网站关于能源研究与讨论主要由以下几个方面： 1、太阳能储能材料进展与储能转化效率研究 2、生命科学的研究为新能源找到了新领域与新突破 3、核能领域的新突破与核燃料电池研究 4、生活小细节-----人力发电的运用 5、关于化学燃料与替代能源产品价格的调研 想想觉得这几方面也基本上表明了目前新能源领域主要研究方向与面临问题，就将这几方面的新闻进行简单的汇总。 新型太阳能电池研究提高转化效率 ■太阳能研究领域 新型材料研究转变储能方式 ●新型太阳能电池研究提高转化效率------近日，美国科学家及其带领团队研究了一种新型电池-------胶体量子点太阳能电池，吸光纳米粒子量子点是纳米尺度的半导体，其能捕捉光线（既可吸收可见光，也可吸收不可见光）并将其转化为能源。人们可将其喷洒到包括塑料在内的柔性材料表面，制造出比硅基太阳能电池更便宜、更经久耐用的太阳能电池。而且，胶体量子点电池的理论转化效率可高达42%，超过硅基太阳能电池31%的理论转化率。今年7月，多伦多大学的科学家研制出了转化效率为4.2%的胶体量子点太阳能电池。 当然，理论转化效率虽然很高，但要真正应用于实物，研制出高效的太阳能电池仍较难，根据报告，导致电池转换效率低的原因是因为量子点之间的距离越大，转化效率越低。然而，量子点通常由多出其1—2纳米的有机分子包裹，在纳米尺度上，这有点大，而有机分子是制造胶体的重要成分。新技术采用无机配位体来让量子点紧紧依附在一起，新的表面化学为制造高效且稳定的量子点太阳能电池铺平了道路，也将对其他利用胶体纳米晶体制造的电子和光电耦合设备产生影响。全无机方法的好处包括能显著改善电子的运输速度，让设备更加稳定等。 这让我想到了曾经看到的一篇文章 https://www.doczj.com/doc/9a5642344.html,/blog/static/18968500720118158645870/? suggestedreading&wumii 这是锂离子电池研究的一大突破，美研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出一种新型储能设备，可以将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。
新技术-新材料-新工艺 目录 一、新技术应用 (1) 二、新工艺应用 (1) 三、新材料采用 (1) 一、新技术应用 1、利用电子计算机及先进的施工管理软件对工程的施工进度计划进行跟踪控制，均取得了良好的经济效益。 2、室内电线套管优先采用重量轻、能耗低、经济耐用的PVC管材，室外屋面排水管宜选用隔音标准不低于同类UPVC管材。 3、在检查其它工序质量的同时，特别重视对屋面基层质量的检验与验收。 二、新工艺应用 1、选用水准仪、经纬仪控制标高与水平，提高计量精度。 2、屋面水泥砂浆找平时砼表面应机械喷浆，提高砂浆与基层粘结强度。 三、新材料采用 1、排水管道使用UPVC管材，电线穿管采用PVC管材。 2、水泥采用散装水泥，砼中掺加适量的外加剂，如高效减少剂，早强剂等外加剂，使砼早期强度提前形成，提早拆模时间，提高模板的周转。 3、窗台、楼梯梁滴水线建议使用按统一标准制作的PVC滴水条，既能确保施工质量，又减少了施工工序。 4、外墙保温材料选用节能的B1级阻燃聚苯板 5、脚手架应用技术支撑系统采用门型架和碗扣脚手架取代普通钢管脚手架，以提高模板的就位速度，减少脚手架的用量。 6、计算机推广、应用、开发和管理技术投标人在项目管理中，长期运用计算机辅助管理，经历了工程信息的电子数 据处理(EDPS)、管理信息系统（MIS）两个阶段。保留了最初的文档处理、财务核算、人事工资管理及CAD辅助绘图等独立性管理；同时，投标人以工程总承包
项目管理模式为基础，在工程实施中，综合运用现代信息技术，建立局域网(Intranet)，连接国际互联网(Internet)，开发并应用“工程项目施工管理信息系统（MIS）”，实现信息的内部横向交流和数据共享，为项目决策提供支持和服务，最终形成公司企业级资源流优化系统（ERP），从而实现施工企业管理的网络化、信息化、现代化。计算机应用和开发综合技术还包括： （1）图纸二次深化设计、加工安装详图设计。 （2）建立数学计算模型，精确计算超椭圆钢结构各个部位的三维坐标定位和预留变形量以及钢构件的尺寸、 曲率和角度，对屋面板的下料成型尺寸和曲率进行精确计算。 （3）开发并建立工程项目管理信息系统。 （4）开发应用数据库管理系统，统一指导和指挥各种设备、材料定货加工、编号编码、运输和通关、拼装或组装、设备材料进场的控制和管理、安装与施工等工程的每一环节。 （5）特殊专业与计算机技术的有效结合，诸如精密的测量设备仪器、先进的焊接无损检测设备、下料加工数控设备等与计算机的有效结合，能自动分析计算、绘制图性和坐标曲线、输出参数和结果。 （6）图形、音像等计算机多媒体技术可忠实、直观地记录和展示工程实施过程。3新技术新工艺新材料的应用 为争创工程达到优良工程标准，高质量、快进度建成该工程，为实现工程预定目标，在本过程中要采用四新技术并充分利用，同时在确保质量目标的前提下，降低成本.. 7％，提高质量、减轻劳动强度、提高功效，从而达到降低成本、缩短工期、提高质量的目的。 3.1电动升降脚手架应用 电动升降脚手架是一种新型悬挑脚手架。该设备采用了设计新颖、可靠有效的防坠落和防倾覆安全装置，具有安全可靠、反应灵敏的优点。同时对竖向主框架进行了标准化设计，竖向架体用焊接钢结构取代传统的钢管、扣件连接方式，安装、拆卸快速方便，可大大提高架体的整体刚度和安全性。架体搭设后配以统一醒目颜色的剪刀撑和踢脚线，外观整齐、美观，可极大地提高工程的文明施工形象。 3.2腹丝非穿透型钢丝网架聚苯板外墙外保温体系
2017春季学期 新能源材料--课程论文 院（系）材料科学与工程 专业材料科学与工程 学生曾波 学号1141900225 班号1419002
石墨烯电池应用与展望 曾波 材料科学与工程1141900225 摘要石墨烯作为近年来炙手可热的新材料，凭借其独特微纳米尺度的二维平面结构和良好的导电导热特性在锂离子电池电极材料中也有着可观的的应用前景。本文介绍了石墨烯电池的概念提出和工作原理，调研了市场最新的石墨烯电池信息和商用情况，分析了特点和潜在问题以及根据现状的合理展望。 关键词石墨烯锂离子电池能量密度石墨烯电极材料 1 引言 在现已有广泛应用基础的新能源材料中，锂电池作为二次电池中的佼佼者具有开路电压高"能量密度大"使用寿命长"无记忆效应"无污染以及自放电率小等优点。如图一所示，锂离子电池工作原理，正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物组成，正极主要是磷酸铁锂，钴镍锰酸锂（三元材料）等负极主要是碳棒和石墨。充电时Li+从正极脱出经过电解质嵌入负极，负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极,保证负极的电荷平衡;放电时则相反。由于Li的原子序数很小,故Li+的质量很轻,单位重量的电极材料就可以储存较多的Li+,所以通常锂离子电池具有较高的能量密度。然而,受限于电极材料的结构与电解质的性能,锂离子电池的功率性能相对较弱,针对动力锂离子电池,这一点表现得尤为突出。故如何增加锂电池的功率密度是当务之急。 要攻破这一难关，需要制备具有高效储能特性的负极材料。碳材料的储锂机理复杂，因此尽管计算化学论证了石墨烯的高储锂容量，但目前制备的石墨烯的可逆容量接近甚至超过理论容量的储锂机理还需进一步分析证明。石墨烯电池是 指用石墨烯掺杂改性的复合材料替 代传统锂电池的电极材料，其他碳、 石墨材料比容量较小，每6个碳原子 与一个锂离子形成LiC6结构存储锂 离子，理论比容量为372mAh/g而石 墨烯是以单片层单原子厚度的碳原 子无序松散聚集形成，这种结构有利 于锂离子的插入，在片层双面都能储 存锂离子，理论容量明显提高。并且 锂离子在石墨烯表面和电极之间快 速大量穿梭运动的特性也将加快充 放电速度。石墨烯电池有望解决现在 锂电池不稳定、充电慢、容量低的难 题。 2 石墨烯电池介绍 2.1石墨烯 石墨烯是是由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，厚度仅为0.34纳米，单层厚度相当于头发丝直径的十五万分之一。是目前世界上已知的最轻薄、
《新能源材料》课程教学大纲一、课程基本情况
二、课程性质与作用 《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。 本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起
培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。 三、培养目标与标准 通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。 本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标1.3、2.1、4.4。
注：该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。I：介绍，指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。 四、理论教学内容与学时分配