《新能源选修课完整答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新能源选修课完整答案（2页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、（5）什么是二次电池？利用化学反应的可逆性，可以组建成一个新电 池，即当一个化学反应转化为 电能之后， 还可以用电能使化学体系修复，然后再利用化学反应转化为电能，所以叫二次电池（次世代 电池）。二次电池：充电电池又称为二次电池，是指在电池 放电后可通过充电的方式使活 性物质 激活而继续使用的电池。目前市场上主要二次电池有“竦氢”、“竦镉”“铅酸”、“锂离子” 等（4）电池为什么能进行充放电？电池溶液产生的电子一直处于活动状态，当有用电器需要供电时，大量电子通过导线传输给用 电器，这是电池的失电状态，就是通常所说的放电；而充电就是向电池里输送电子，因为电池能长 时间提供供电说明它有储存电子电荷的
2、能力，所以是可以充电的。（3）简单说几项新能源材料的作用新能源材料主要包括储氢电极合金材料为代表的竦氢电池材料、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以及铀、氘、氚 为代表的反应堆核能材料等。当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中 温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。新能源材料是能实现新能源的 转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。例如常见的太阳能-热能转换：太阳能-电能转换。（6）对身边的聚合物举例一二，并说明其作用聚合物锂离子电池：是新一代锂离子电池，不仅具有液态锂离子
3、电芯的高电压、长循环寿 命、放电电压平稳以及清洁无污染等特点，而且消除了液态锂离子电池存在的爆炸的安全隐患。同 时外形更灵活、方便，重量更轻巧。产品性能均达到或超过液态锂离子电池的技术指标，更具安全 性。（7）燃料电池和蓄电池有何区别，并说明燃料电池的优越性区别：1蓄电池使用过程中有充放电循环，而燃料电池无充放电循环；2蓄电池是二次电池，而燃料电池是一次电池；3蓄电池无持续供给燃料，并在电池内有可逆反应发生，而燃料电池中的反应物为持续供 给；4蓄电池的电解质一般为酸、碱、盐的水溶液或其他介质溶液，燃料电池的电解质则可以 为固体或熔盐等（如SOFC的电解质可以为固体氧化物）、5蓄电池使用温度一般
4、为室温，而不同种类的燃料电池可在许多特定的温度下运行（取决 于电解质的工作温度），如SOFC需要在600-1000摄氏度下工作； 燃料电池的优越性：（1）能量转化效率高他直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不 受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料一电能转换效率在45%60%，而火力发电和核电 的效率大约在30%40%。（2）有害气体SOx、NOx及噪音都很低CO2排放因能量转换效率高而大幅度降低，无 机械振动。（3）燃料适用范围广（4）积木化强规模及安装地点灵活，燃料电池电站占地面积小，建设周期短，电站功率 可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池无论作为集中电站还是分
5、布式电，或是作为小区、 工厂、大型建筑的独立电站都非常合适（5）负荷响应快，运行质量高燃料电池在数秒钟内就可以从最低功率变换到额定功率， 而且电厂离负荷可以很近，从而改善了地区频率偏移和电压波动，降低了现有变电设备和电流载波 容量，减少了输变线路投资和线路损失。（8）燃料电池催化剂的作用燃料电池催化剂举例燃料电池催化剂的作用：燃料电池正如其名，是继续添加燃料以维持其电力，所需的燃料是氢，燃料电池的运 作原理，也就是电池含有阴阳两个电极，分别充满电解液，而两个电极间则为具有渗透性的薄膜所 构成。氢气由燃料电池的阳极进入，氧气（或空气）则由阴极进入燃料电池。经由催化剂的作用， 使得阳极的氢原子分解
6、成两个氢质子与两个电子，其中质子被氧吸引到薄膜的另一边，电子 则经由外电路形成电流后，到达阴极。在阴极催化剂之作用下，氢质子、氧及电子，发生反应形 成水分子，因此水可说是燃料电池唯一的排放物。燃料电池所使用的氢燃料可以来自于任何 的碳氢化合物，例如天然气、甲醇、乙醇（酒精）、水的电解、沼气等等。由於燃料电池是经由利 用氢及氧的化学反应，产生电流及水，不但完全无污染，也避免了传统电池充电耗时的问题，是目 前最具发展前景的新能源方式，如能普及的应用在车辆及其他高污染之发电工具上，将能显着改善 空气污染及温室效应。燃料电池催化剂举例：高分子固体电解质型燃料电池（PEFC）、直接甲醇型燃料电池（DMF
7、C）z中，使用铂 （Pt）作为催化剂材料。通过在铂的表面吸附氢分子后在吸附点由分子分裂成原子状态，在低温下 也容易产生反应。但是铂为稀有金属，属于有限资源，因此要有效的利用。（11）举例燃料电池的燃料熔融碳酸盐型燃料电池的燃料是CO、固体氧化物型燃料电池的燃料可以用CO、煤气化 的气体作为燃料、质子交换膜燃料电池利用氢气（由甲醇、天然气或石油得到）作为燃料与氧气（由 空气得到）燃烧发电的。综上所述，燃料电池的燃料有一氧化碳（CO），氢气（H2）（2）讨论新能源供不应求的后果据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。 探明可采石油储量共计1211亿吨，预
8、计还可开采3040年。探明可采天然气储量共计119万 亿立 方米，预计还可开采60年。探明可采铀储量合计235.6万吨（未包括中央计划国家），如果利 用得好，可再用24002800年。全世界可开发水电装机容量共计22.6亿?W，年发电量可达98 00wh，可长期开发利用。未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。因此， 我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类 的生存得于永久维持。当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年，能源供应普遍紧 张的时代就迅速到来了。电、煤、油“三荒”同时发生，为经济发展
9、敲响了警钟。因此，必须寻找 可持续的替代的新能源。而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替 代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。而且，未来如能实现核能，太阳能的彻底利用，人类的 能源将是无穷的。至2007年底，中国电力装机容量达到7.13亿千瓦，全国电力供需继续保持总体平衡态 势。同时，随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产，目前全国核电装机容量已达885万千瓦。 2007年全国水电、火电装机容量均保持超过10%的增长，分别达到1.45亿千瓦和5.54亿千瓦。 而风电并网生产的装机总容量则实现翻番，达到403万千瓦。相比之下，核能等新能源的供应远远 不足，不可再生能源消耗殆尽，如不采取积极有效的新能源开发措施第四次能源危机爆发将会迫在 眉睫。
新能源选修课完整答案
