最新化学新能源.pdf

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1、 化学新能源论文 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 从能源方面论述化学与社会发展的关系 摘要：当今世界能源问题是人类所面临的三大问题之一，我国目前正面临着巨大的资源与环境挑战，人均资源匮乏，环境堪忧。随着化石燃料的迅速消耗和环保问题的日益严重,新能源研究成为全球性的热点研究问题。新能源有别于传统化石能源，具有清洁无污染、安全高效率等优点。而化学新能源是将化学能直接转化成电能，如锂离子电池、燃料电池、电化学电容器等，具有广阔的应用发展前景。本文就化学在燃料电池、储氢材料和太阳能电池材料中的研究和应用进行了述评与总结。关键词：新能源；燃料电池；储氢材料；太阳能

2、电池材料 20 世纪70 年代以来,随着化石能源的日渐枯竭和人们对环境污染问题的日益重视,许多国家都加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。我国国家能源局有关负责人披露，目前，中国水力、核电、风能、太阳能、生物能等可再生能源和新能源产业均实现了高速增长，风力发电装机容量连续三年翻番，总装机容量已位列世界第四；太阳能光伏产业也实现了高速增长，太阳能发电总量位居世界首位。燃料电池是将储存于燃料中的化学能转化为电能的一种装置,是人类所知最早的电能转化技术之一;由于经济、材料等原因,燃料电池的发展落后于蒸汽机和内燃机。近年来,全球环境保护意识的增强,极大地促进了燃料电池的发展。根据使用的电解质,燃料

3、电池有碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池（DMFC）等。精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 燃料电池所共有的特点是：第一，提供能量过程都发生在电极电解质界面上；第二，电子、离子的运输都是分开的；第三，都是由和电解质接触的两个电极构成；第四，对电极和电解质中关于离子和电子传导的要求是相同或相近的。燃料电池与传统的电化学电池相比，也有其不同的地方。第一，能量存储和转换位置不同：传统电池是封闭体系，传统电池的正负极是电荷转移的介质，正负

4、极本身就是电活性物质，而燃料电池是敞开体系，燃料设在电池外面，能量转换在电池内部。第二，能量和功率密度不同：燃料电池功率密度小，能量密度高，而传统电化学电池功率密度和能量密度都比较适中。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,引起人们越来越广泛的关注,受到世界各国的高度重视。氢能应用的关键是氢的储运,而储氢材料则是研究的焦点。稀土金属合金是较有前途的合金储氢材料,具有单位体积内高的氢储存容量以及在温和条件下吸附氢的能力。这些合金材料中氢的吸附和脱附性质依赖于合金组成和金属与氢的相互作用。一般来说,这些合金材料结构较为复杂,容纳氢的能力取决于多种因素,如合金中空隙的大小和

5、形状、空隙周围原子的化学性质、氢和配位原子的距离等。太阳能是一种重要的洁净无污染新能源,将太阳能转化为电能和热能,对未来社会可持续发展具有重要意义,太阳能电池就是实现光电转换的一种电子学。目前深入研究和应用的太阳能电池材料主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅系列。但是硅材料,尤其是高纯硅的制作工艺复杂、成本高,极大限制了其大规精品好资料-如有侵权请联系网站删除 精品好资料-如有侵权请联系网站删除 模民用化的进程。故此,改进材料制备及器件制作技术以降低电池成本、设计合成各种新材料、提高光电能量转换效率成为目前太阳能电池领域研究的重要内容。新型有机半导体材料,如C60、卟啉、酞菁、五并苯、二萘嵌苯等有机分

6、子及其衍生物以及化学修饰的PPV、聚噻吩等有机聚合物,具有合成成本低、制作工艺简单等优点,是目前太阳能电池材料的研究热点。化学新能源在理论研究和实际应用上是非常深入的，当然也还存在尚未解决的问题。就中国而言，由于中国新能源等新兴产业方兴未艾，产业前景还是十分诱人的。我国正在制定的新能源发展规划，将把新能源放在战略地位，加强新能源的技术研发，大力增加对新能源产业的投资、创新体制、进新能源的发展。参考文献 1 德国新能源发展对中国的战略启示.黄玲,张映红.资源与产业.2010.6.2理论化学与新能源.陈兆旭,黄玉成,李哲,康国俊.化学进展.2009.11.3冯世良.中国石油和化工经济分析.2007.