1、儲(chǔ)能材料的現(xiàn)在和未來儲(chǔ)能材料的現(xiàn)在和未來第二章 儲(chǔ)能材料簡(jiǎn)介2.1 2.1 能量?jī)?chǔ)存的基本原理能量?jī)?chǔ)存的基本原理 能量轉(zhuǎn)化及守恒原理能量轉(zhuǎn)化及守恒原理是自然界的一個(gè)普遍規(guī)律是自然界的一個(gè)普遍規(guī)律在自然界的各種變?cè)谧匀唤绲母鞣N變化中，能量既不會(huì)無(wú)中生有，也不會(huì)自行消滅，只化中，能量既不會(huì)無(wú)中生有，也不會(huì)自行消滅，只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而轉(zhuǎn)化時(shí)總能量會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而轉(zhuǎn)化時(shí)總能量是恒定的。是恒定的。 例如，力學(xué)中的動(dòng)能與勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，電化學(xué)中在例如，力學(xué)中的動(dòng)能與勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，電化學(xué)中在電池里發(fā)生的電能與化學(xué)能互相轉(zhuǎn)化、盡皆守恒電池里發(fā)生的電能與化學(xué)能互相轉(zhuǎn)化、盡皆守恒 能

2、量的形式可以用不同的方法來描述。能量的形式可以用不同的方法來描述。聲能聲能主要是分子前后主要是分子前后有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)；有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)；熱能熱能是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；重力能重力能產(chǎn)生于分產(chǎn)生于分隔物體的相互吸引隔物體的相互吸引盡管各種能量的表現(xiàn)形式大不相同，盡管各種能量的表現(xiàn)形式大不相同，但是，每種能量都能采用一種方法來測(cè)量，這樣就能夠搞清但是，每種能量都能采用一種方法來測(cè)量，這樣就能夠搞清楚，有多少能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。不論什么時(shí)楚，有多少能量由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。不論什么時(shí)候，一個(gè)地方或一種形式的能量減少了，另一個(gè)地方或另一候，一個(gè)地方或一種形式的能量減少了，另

3、一個(gè)地方或另一種形式就會(huì)增加同樣數(shù)量的能量。在一個(gè)系統(tǒng)中不論發(fā)生漸種形式就會(huì)增加同樣數(shù)量的能量。在一個(gè)系統(tǒng)中不論發(fā)生漸變還是驟變，只要沒有能量進(jìn)入或者離開這個(gè)系統(tǒng)，那么系變還是驟變，只要沒有能量進(jìn)入或者離開這個(gè)系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)部各種能量立和將不發(fā)生變化。統(tǒng)內(nèi)部各種能量立和將不發(fā)生變化。 電能轉(zhuǎn)化熱能電能轉(zhuǎn)化熱能 電能轉(zhuǎn)化熱能一般通過熱電阻或熱輻射，例如家用的電熱爐電能轉(zhuǎn)化熱能一般通過熱電阻或熱輻射，例如家用的電熱爐，是在熱阻絲內(nèi)通過大量電流使熱阻絲產(chǎn)生大量熱能，通過，是在熱阻絲內(nèi)通過大量電流使熱阻絲產(chǎn)生大量熱能，通過熱輻射傳導(dǎo)給周圍環(huán)境。也可以通過微波裝置，使電能轉(zhuǎn)化熱輻射傳導(dǎo)給周圍環(huán)境。也可

4、以通過微波裝置，使電能轉(zhuǎn)化成微波，通過直接的熱輻射轉(zhuǎn)為熱能成微波，通過直接的熱輻射轉(zhuǎn)為熱能 熱能轉(zhuǎn)化電能熱能轉(zhuǎn)化電能 至今為止，人類還沒想出很有效率的方法可以讓熱能直接轉(zhuǎn)至今為止，人類還沒想出很有效率的方法可以讓熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，似乎人類只發(fā)明了電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的裝置，所化為電能，似乎人類只發(fā)明了電能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化的裝置，所以，如果想任何形式能量轉(zhuǎn)換為電能，必須先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以，如果想任何形式能量轉(zhuǎn)換為電能，必須先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。但是，有的物質(zhì)如陶瓷等，在溫度變化時(shí)可以產(chǎn)生電勢(shì)差。但是，有的物質(zhì)如陶瓷等，在溫度變化時(shí)可以產(chǎn)生電勢(shì)差，進(jìn)而產(chǎn)生微弱電能，但無(wú)法用于發(fā)電。，進(jìn)而產(chǎn)生微弱電能，但無(wú)法用于

5、發(fā)電。碳纖維電暖器發(fā)熱原理：碳纖維電暖器發(fā)熱原理：碳纖維與其他傳統(tǒng)的電阻電熱材碳纖維與其他傳統(tǒng)的電阻電熱材料相比有著獨(dú)特的電熱性能。其料相比有著獨(dú)特的電熱性能。其發(fā)熱原理是：在電引發(fā)激勵(lì)的條發(fā)熱原理是：在電引發(fā)激勵(lì)的條件下基本粒子在熱組件中作高速件下基本粒子在熱組件中作高速運(yùn)動(dòng)，在其不規(guī)則導(dǎo)體面上產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，在其不規(guī)則導(dǎo)體面上產(chǎn)生“晶格震動(dòng)晶格震動(dòng)”撞擊和摩擦產(chǎn)生熱撞擊和摩擦產(chǎn)生熱能、穿透介質(zhì)、釋放能量。能、穿透介質(zhì)、釋放能量。http:/ 機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能 通過切割電磁圈的磁感線，可以使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在電通過切割電磁圈的磁感線，可以使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在電機(jī)中，機(jī)械能和電能可以

6、互逆轉(zhuǎn)換。機(jī)中，機(jī)械能和電能可以互逆轉(zhuǎn)換。 光能轉(zhuǎn)化電能光能轉(zhuǎn)化電能 可以通過光電效應(yīng)使光照射在金屬表面而輻射出電子，通過可以通過光電效應(yīng)使光照射在金屬表面而輻射出電子，通過這種方法，人類設(shè)計(jì)了這種方法，人類設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能板太陽(yáng)能板，太陽(yáng)能板是通過陽(yáng)光照射，太陽(yáng)能板是通過陽(yáng)光照射硅晶體的硅晶體的PNPN結(jié)產(chǎn)生空穴電壓產(chǎn)生電能的，光能轉(zhuǎn)化電能是相結(jié)產(chǎn)生空穴電壓產(chǎn)生電能的，光能轉(zhuǎn)化電能是相對(duì)比較有效的轉(zhuǎn)換方式，并且隨著不可再生能源的枯竭，人對(duì)比較有效的轉(zhuǎn)換方式，并且隨著不可再生能源的枯竭，人類越來越重視可再生清潔能源的應(yīng)用，光能就是最受關(guān)注的類越來越重視可再生清潔能源的應(yīng)用，光能就是最受關(guān)注的清潔能

7、源之一。清潔能源之一。1831年年10月月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機(jī)Michael Faraday，1791年9月22日1867年8月25日）英國(guó)物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家 化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能 通過化學(xué)反應(yīng)使得正電子和負(fù)電子分別在陽(yáng)極和陰極匯聚，通過化學(xué)反應(yīng)使得正電子和負(fù)電子分別在陽(yáng)極和陰極匯聚，其實(shí)這也是電池的放電過程。其實(shí)這也是電池的放電過程。 電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化機(jī)械能 借助電磁感應(yīng)效應(yīng)，人類設(shè)計(jì)了電機(jī)，可以使電能輕松轉(zhuǎn)化借助電磁感應(yīng)效應(yīng)，人類設(shè)計(jì)了電機(jī)，可以使電能輕松轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在電機(jī)中，電能和機(jī)械能可以互逆轉(zhuǎn)換。為機(jī)械能。在電

8、機(jī)中，電能和機(jī)械能可以互逆轉(zhuǎn)換。 化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能 通過可燃物的燃燒，伴隨著光能的同時(shí)也產(chǎn)生大量熱能。通過可燃物的燃燒，伴隨著光能的同時(shí)也產(chǎn)生大量熱能。 熱能轉(zhuǎn)化機(jī)械能熱能轉(zhuǎn)化機(jī)械能 至今人類想到的最好方法，只有通過加熱水進(jìn)而通過水蒸氣至今人類想到的最好方法，只有通過加熱水進(jìn)而通過水蒸氣驅(qū)動(dòng)機(jī)械做功，自從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以來，人類一直沿用這驅(qū)動(dòng)機(jī)械做功，自從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以來，人類一直沿用這個(gè)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。個(gè)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化熱能機(jī)械能轉(zhuǎn)化熱能 機(jī)械做功摩擦可以產(chǎn)生熱能，但一般效率不高，而且在實(shí)際機(jī)械做功摩擦可以產(chǎn)生熱能，但一般效率不高，而且在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法通過這樣的轉(zhuǎn)化大量

9、提供熱能，只作為機(jī)械能的應(yīng)用中無(wú)法通過這樣的轉(zhuǎn)化大量提供熱能，只作為機(jī)械能的能量損耗而已。能量損耗而已。 光能轉(zhuǎn)化熱能光能轉(zhuǎn)化熱能 光能在照射到物體時(shí)，自然就會(huì)伴隨熱能的傳導(dǎo)，但不同波光能在照射到物體時(shí)，自然就會(huì)伴隨熱能的傳導(dǎo)，但不同波段的光波導(dǎo)熱能力不同。段的光波導(dǎo)熱能力不同。 光能轉(zhuǎn)化機(jī)械能光能轉(zhuǎn)化機(jī)械能 太陽(yáng)帆，太陽(yáng)能電池板太陽(yáng)帆，太陽(yáng)能電池板 光能轉(zhuǎn)化化學(xué)能光能轉(zhuǎn)化化學(xué)能 植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用 光化學(xué)反應(yīng)，光催化反應(yīng)光化學(xué)反應(yīng)，光催化反應(yīng)太陽(yáng)帆（英文名：Solar sails），利用太陽(yáng)光的光壓進(jìn)行宇宙航行的一種航天器。由于這種推力很小，所以航天器不能從

10、地面起飛，但在沒有空氣阻力存在的太空，這種小小的推力仍然能為有足夠帆面面積的太陽(yáng)帆提供 105 103 g左右的加速度。宇宙一號(hào) 光觸媒光觸媒PHOTOCATALYSIS 是光是光 Photo=Light + 觸媒（催化劑）觸媒（催化劑）catalyst的合的合成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起成詞。光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，光觸媒是利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需利用自然界存在的光能轉(zhuǎn)換成為化學(xué)反應(yīng)所需的能量，來產(chǎn)生催化作用的能量，來產(chǎn)生催化作用 光觸媒于光觸媒于19671967年被當(dāng)時(shí)還是東京大學(xué)

11、研究生的藤島昭教授年被當(dāng)時(shí)還是東京大學(xué)研究生的藤島昭教授發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)。 在一次試驗(yàn)中對(duì)放入水中的氧化鈦單結(jié)晶進(jìn)行了在一次試驗(yàn)中對(duì)放入水中的氧化鈦單結(jié)晶進(jìn)行了光線照射，結(jié)果光線照射，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作發(fā)現(xiàn)水被分解成了氧和氫。這一效果作為為 “ 本多本多 藤島效果藤島效果 （Honda-Fujishima EffectHonda-Fujishima Effect）而聞名）而聞名。由于是借助光的力量促進(jìn)氧化分解反應(yīng)，因此后來將這。由于是借助光的力量促進(jìn)氧化分解反應(yīng)，因此后來將這一現(xiàn)象中一現(xiàn)象中 的氧化鈦稱作光觸媒。的氧化鈦稱作光觸媒。 這種現(xiàn)象相當(dāng)于將光能這種現(xiàn)象相當(dāng)于將光能轉(zhuǎn)變

12、為化學(xué)能，以轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，以 當(dāng)時(shí)正值石油危機(jī)的背景，世人對(duì)尋當(dāng)時(shí)正值石油危機(jī)的背景，世人對(duì)尋找新能源的期待甚為殷切，找新能源的期待甚為殷切， 因此這一技術(shù)作為從水中提因此這一技術(shù)作為從水中提取氫的劃時(shí)代方法受到了矚目。取氫的劃時(shí)代方法受到了矚目。光催化水產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 納米材料由晶粒納米材料由晶粒1100nm1100nm大小的粒子所組成。粒徑極為微大小的粒子所組成。粒徑極為微細(xì)，具細(xì)，具 有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原有極大的比表面積，且隨著粒徑的減少，表面原子百分比提高。子百分比提高。 在表面上由于大量原子配位的不完全而在表面上由于大量原子配位的不完全而引起高表面能的現(xiàn)象。表引起

13、高表面能的現(xiàn)象。表 面能量占全能量的比例大幅提面能量占全能量的比例大幅提高，使納米材料具吸附、光吸收、高，使納米材料具吸附、光吸收、 熔點(diǎn)變化等特性。熔點(diǎn)變化等特性。 納米二氧化鈦光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化納米二氧化鈦光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，就象植物的光合作用中的葉綠素。二氧化鈦光觸媒在太陽(yáng)光或室內(nèi)熒光燈的照射下葉綠素。二氧化鈦光觸媒在太陽(yáng)光或室內(nèi)熒光燈的照射下能產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作能產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。用。第二章 儲(chǔ)能材料簡(jiǎn)介2.

14、2 2.2 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律（second law of thermodynamicssecond law of thermodynamics），熱力學(xué)基本定律之一，），熱力學(xué)基本定律之一，其表述為：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其其表述為：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功他影響，或不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響，或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大而不產(chǎn)生其他影響，或不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。又稱于零。又稱“熵增定律熵增定律”，表明了在自然過程

15、中，一個(gè)孤立，表明了在自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總混亂度（即系統(tǒng)的總混亂度（即“熵熵”）不會(huì)減小。）不會(huì)減小。克勞修斯表述不可能把熱量從低溫不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不物體傳向高溫物體而不引起其它變化。引起其它變化。開爾文表述不可能制成一種循環(huán)不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，從單一熱動(dòng)作的熱機(jī)，從單一熱源取熱，源取熱，使之完全變?yōu)楣Χ皇怪耆優(yōu)楣Χ灰鹌渌兓Ｒ鹌渌兓?。熵表述隨時(shí)間進(jìn)行，一個(gè)孤隨時(shí)間進(jìn)行，一個(gè)孤立體系中的熵總是不會(huì)立體系中的熵總是不會(huì)減少。減少。微觀意義：微觀意義：一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。 再好的儲(chǔ)能材料，儲(chǔ)能設(shè)備，也

16、不可能違背熱力學(xué)定律。儲(chǔ)能溫室儲(chǔ)能溫室greenhouse.avi第二章 儲(chǔ)能材料簡(jiǎn)介2.3 2.3 未來的世界取決于儲(chǔ)能材料的發(fā)展未來的世界取決于儲(chǔ)能材料的發(fā)展 儲(chǔ)能的內(nèi)涵儲(chǔ)能即儲(chǔ)存能源，這個(gè)能源可以是熱能、電儲(chǔ)能的內(nèi)涵儲(chǔ)能即儲(chǔ)存能源，這個(gè)能源可以是熱能、電磁能、機(jī)械能、化學(xué)能等，人類已找到了可儲(chǔ)存這些能量的磁能、機(jī)械能、化學(xué)能等，人類已找到了可儲(chǔ)存這些能量的材料。儲(chǔ)熱能比如用熔融鹽，儲(chǔ)電磁能比如用電容器或超導(dǎo)材料。儲(chǔ)熱能比如用熔融鹽，儲(chǔ)電磁能比如用電容器或超導(dǎo)體，儲(chǔ)機(jī)械能比如用飛輪或抽水蓄能電站，儲(chǔ)化學(xué)能比如常體，儲(chǔ)機(jī)械能比如用飛輪或抽水蓄能電站，儲(chǔ)化學(xué)能比如常見的各種電池。儲(chǔ)存光能、核能

17、也是儲(chǔ)能的一種，但人類還見的各種電池。儲(chǔ)存光能、核能也是儲(chǔ)能的一種，但人類還沒有找到可人工儲(chǔ)存這兩種能量形式的材料。沒有找到可人工儲(chǔ)存這兩種能量形式的材料。 能量密度能量密度這個(gè)指標(biāo)是一把雙刃劍，指單位體積或質(zhì)量的這個(gè)指標(biāo)是一把雙刃劍，指單位體積或質(zhì)量的物體所能儲(chǔ)存的能量。能量密度太低，表示這種儲(chǔ)能材料物體所能儲(chǔ)存的能量。能量密度太低，表示這種儲(chǔ)能材料不經(jīng)濟(jì)不經(jīng)濟(jì)要很大或很重的物體才能儲(chǔ)存夠多的能量要很大或很重的物體才能儲(chǔ)存夠多的能量; ;能量能量密度太高，表示這種儲(chǔ)能材料不安全密度太高，表示這種儲(chǔ)能材料不安全在有限空間或質(zhì)在有限空間或質(zhì)量的物體內(nèi)儲(chǔ)存巨大能量，這個(gè)物體就是炸彈，比如小巧量的物

18、體內(nèi)儲(chǔ)存巨大能量，這個(gè)物體就是炸彈，比如小巧的核彈頭內(nèi)儲(chǔ)存著大量的核能，釋放能量時(shí)產(chǎn)生巨大破壞的核彈頭內(nèi)儲(chǔ)存著大量的核能，釋放能量時(shí)產(chǎn)生巨大破壞力。儲(chǔ)能的動(dòng)力圍繞這個(gè)指標(biāo)，人類一直在尋求平衡，希力。儲(chǔ)能的動(dòng)力圍繞這個(gè)指標(biāo)，人類一直在尋求平衡，希望能夠找到一種安全且能量密度高的儲(chǔ)能材料。望能夠找到一種安全且能量密度高的儲(chǔ)能材料。 很幸運(yùn)，人類很早就發(fā)現(xiàn)了適合的儲(chǔ)能材料很幸運(yùn)，人類很早就發(fā)現(xiàn)了適合的儲(chǔ)能材料煤炭、煤炭、石油、天然氣。這是地球給人類的饋贈(zèng)，經(jīng)過了數(shù)億年的石油、天然氣。這是地球給人類的饋贈(zèng)，經(jīng)過了數(shù)億年的光合作用和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，地球?qū)⒛芰棵芏鹊偷奶?yáng)能，儲(chǔ)存光合作用和地質(zhì)運(yùn)動(dòng)，地球?qū)⒛芰棵?/p>

19、度低的太陽(yáng)能，儲(chǔ)存到了這些能量密度高且利用相對(duì)安全的化石能源中。人類到了這些能量密度高且利用相對(duì)安全的化石能源中。人類也因此進(jìn)入了現(xiàn)代文明。不過地球母親的饋贈(zèng)畢竟是有限也因此進(jìn)入了現(xiàn)代文明。不過地球母親的饋贈(zèng)畢竟是有限的，的，人類只好再另覓能源。人類只好再另覓能源。 太陽(yáng)能，以及由太陽(yáng)能所產(chǎn)生的風(fēng)能、海洋能太陽(yáng)能，以及由太陽(yáng)能所產(chǎn)生的風(fēng)能、海洋能( (潮汐潮汐能不是來源于太陽(yáng)能能不是來源于太陽(yáng)能) )、生物質(zhì)能，步入人們的視野。只、生物質(zhì)能，步入人們的視野。只不過人類沒有足夠的智慧和足夠的時(shí)間，讓這些能源也不過人類沒有足夠的智慧和足夠的時(shí)間，讓這些能源也變成化石能源一樣的高密度能源，大部分是通

20、過發(fā)電，變成化石能源一樣的高密度能源，大部分是通過發(fā)電，直接并迅速地利用了這些能源。直接并迅速地利用了這些能源。 但這些能源最大的問題是但這些能源最大的問題是，并且還很難預(yù)測(cè)，這使得一直想認(rèn)識(shí)世界，并且還很難預(yù)測(cè)，這使得一直想認(rèn)識(shí)世界改造世界的人類非常懊惱。改造世界的人類非常懊惱。 在用能需求不變的前提下，有兩種辦法解在用能需求不變的前提下，有兩種辦法解決問題：決問題： 1 1、把一個(gè)地方多余的能量運(yùn)到另一個(gè)需要能量、把一個(gè)地方多余的能量運(yùn)到另一個(gè)需要能量的地方去。的地方去。目前把1度電送去別處的成本約1至5角錢(依靠電網(wǎng)) 2 2、把多余的能量?jī)?chǔ)存起來，等需要的時(shí)候再用。、把多余的能量?jī)?chǔ)存起

21、來，等需要的時(shí)候再用。 把1度電儲(chǔ)存起來在釋放出來的成本超過1元錢，有些儲(chǔ)能方式成本遠(yuǎn)超1元錢 （壽限于儲(chǔ)能裝備和儲(chǔ)能材料） 以鋰電池為例說明儲(chǔ)能成本以鋰電池為例說明儲(chǔ)能成本 目前目前1kWh1kWh的鋰電池成本超過的鋰電池成本超過20002000元，而元，而循環(huán)壽命約循環(huán)壽命約20002000次，在不考慮放電深度和次，在不考慮放電深度和容量衰減的條件下，充放容量衰減的條件下，充放1kWh1kWh電能的成本電能的成本是是1 1元錢。元錢。 輸電所用的材料基本上是銅鋁鋼，也有一部分陶瓷和半輸電所用的材料基本上是銅鋁鋼，也有一部分陶瓷和半導(dǎo)體材料，都比較好獲得，資源量也豐富。而儲(chǔ)能所需導(dǎo)體材料，都

22、比較好獲得，資源量也豐富。而儲(chǔ)能所需原材料多種多樣：化學(xué)儲(chǔ)能要各種各樣的金屬和非金屬原材料多種多樣：化學(xué)儲(chǔ)能要各種各樣的金屬和非金屬材料，有些還有污染材料，有些還有污染; ; 電磁儲(chǔ)能要超導(dǎo)材料或者電容器中電磁儲(chǔ)能要超導(dǎo)材料或者電容器中的電介質(zhì)材料的電介質(zhì)材料; ; 熱儲(chǔ)能要各種高溫化學(xué)熱工質(zhì)熱儲(chǔ)能要各種高溫化學(xué)熱工質(zhì); ;機(jī)械儲(chǔ)能對(duì)機(jī)械儲(chǔ)能對(duì)原材料要求不高，但也有特殊要求，比如抽水蓄能要選原材料要求不高，但也有特殊要求，比如抽水蓄能要選址上下都有水庫(kù)的山，壓縮空氣儲(chǔ)能需要一個(gè)大洞，飛址上下都有水庫(kù)的山，壓縮空氣儲(chǔ)能需要一個(gè)大洞，飛輪儲(chǔ)能需要磁懸浮材料等等。對(duì)比來看，輪儲(chǔ)能需要磁懸浮材料等等。

23、對(duì)比來看，儲(chǔ)能真是條很儲(chǔ)能真是條很艱辛的路艱辛的路。儲(chǔ)能的未來儲(chǔ)能的未來-儲(chǔ)能可以更好的應(yīng)用在兩個(gè)方面：儲(chǔ)能可以更好的應(yīng)用在兩個(gè)方面：1 1、不規(guī)律移動(dòng)的用能系統(tǒng)。、不規(guī)律移動(dòng)的用能系統(tǒng)。 最典型的是最典型的是電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車。2 2、需要快速儲(chǔ)能或用能的領(lǐng)域。、需要快速儲(chǔ)能或用能的領(lǐng)域。 最典型的是最典型的是電力系統(tǒng)調(diào)峰電力系統(tǒng)調(diào)峰。 規(guī)律的移動(dòng)用能系統(tǒng)，比如火車，是可以做電氣化改造的，沿線敷規(guī)律的移動(dòng)用能系統(tǒng)，比如火車，是可以做電氣化改造的，沿線敷設(shè)輸電線路的成本還可以接受。設(shè)輸電線路的成本還可以接受。 全國(guó)首條儲(chǔ)能式無(wú)軌電車示范線年內(nèi)在鄞州通車使用了超級(jí)電容儲(chǔ)全國(guó)首條儲(chǔ)能式無(wú)軌電車示范線

24、年內(nèi)在鄞州通車使用了超級(jí)電容儲(chǔ)器的無(wú)軌電車一靠站，利用乘客上下車的時(shí)間便可充電，解決了傳器的無(wú)軌電車一靠站，利用乘客上下車的時(shí)間便可充電，解決了傳統(tǒng)電車充電慢的缺點(diǎn)。統(tǒng)電車充電慢的缺點(diǎn)。 儲(chǔ)能式無(wú)軌電車與有軌和其他無(wú)軌電車相比，全程不設(shè)架空網(wǎng)、視覺儲(chǔ)能式無(wú)軌電車與有軌和其他無(wú)軌電車相比，全程不設(shè)架空網(wǎng)、視覺景觀效果好，有利于凈化城市空間，無(wú)論是對(duì)提升城市交通運(yùn)力、景觀效果好，有利于凈化城市空間，無(wú)論是對(duì)提升城市交通運(yùn)力、提倡節(jié)能環(huán)保，還是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展都具有重要意義。提倡節(jié)能環(huán)保，還是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展都具有重要意義。http:/ 眾泰電動(dòng)汽車： 產(chǎn)地 中國(guó) 浙江國(guó)內(nèi)的技術(shù)真的很差勁嗎？國(guó)內(nèi)的技術(shù)真的

25、很差勁嗎？當(dāng)所有人都在稱贊國(guó)外的技術(shù)有多牛多牛的時(shí)候，有沒有人會(huì)回過頭來看看國(guó)內(nèi)，是不是也有一些技術(shù)不錯(cuò)的企業(yè)嶄露頭角？ “技術(shù)為戰(zhàn)略服務(wù)，其次才技術(shù)為戰(zhàn)略服務(wù)，其次才為產(chǎn)品服務(wù)，一個(gè)產(chǎn)品錯(cuò)了為產(chǎn)品服務(wù)，一個(gè)產(chǎn)品錯(cuò)了沒關(guān)系，但戰(zhàn)略錯(cuò)誤了就很沒關(guān)系，但戰(zhàn)略錯(cuò)誤了就很難挽回。難挽回。中國(guó)企業(yè)的技術(shù)其中國(guó)企業(yè)的技術(shù)其實(shí)并不差，只不過過去我們實(shí)并不差，只不過過去我們落后太久了，現(xiàn)在沒人相信落后太久了，現(xiàn)在沒人相信我們能找到外國(guó)人前面去。我們能找到外國(guó)人前面去。傳統(tǒng)的車或巴士傳統(tǒng)的車或巴士(燃油燃油)可以可以國(guó)際采購(gòu)零件回來進(jìn)行組裝國(guó)際采購(gòu)零件回來進(jìn)行組裝，但是要做電動(dòng)大巴，但是要做電動(dòng)大巴(靠國(guó)靠國(guó)際

26、采購(gòu)際采購(gòu))是不可能做到的。是不可能做到的。比亞迪光在電池這一塊的研比亞迪光在電池這一塊的研發(fā)就有一千多人，這數(shù)量上發(fā)就有一千多人，這數(shù)量上是全球規(guī)模最大的，同類的是全球規(guī)模最大的，同類的日本電池廠商也只有三百到日本電池廠商也只有三百到四百的研發(fā)人員。四百的研發(fā)人員?！?BYD“七加四戰(zhàn)略”抗衡牛掰Teslahttp:/ 儲(chǔ)能設(shè)備可以發(fā)揮自身充放儲(chǔ)能設(shè)備可以發(fā)揮自身充放電速度快的優(yōu)勢(shì)，幫助電力電速度快的優(yōu)勢(shì)，幫助電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率平衡，并在輔系統(tǒng)調(diào)節(jié)功率平衡，并在輔助服務(wù)市場(chǎng)中盈利。助服務(wù)市場(chǎng)中盈利。 例如現(xiàn)在的抽水蓄能電站，例如現(xiàn)在的抽水蓄能電站，就是用來快速調(diào)節(jié)功率平衡就是用來快速調(diào)節(jié)功率平

27、衡的。的。目前有些用戶安裝了儲(chǔ)能設(shè)施，并利用峰谷電價(jià)差盈利生生活活小小貼貼士士：杭杭州州峰峰谷谷峰電: 8:00 到 22:00 谷電: 22:00 到 8:00 根據(jù)現(xiàn)行的浙江省電網(wǎng)銷售電價(jià)表，居民生活用電峰谷電價(jià)為： 月用電量50千瓦時(shí)及以下部分：高峰電價(jià)0.568元/千瓦時(shí)，低谷電價(jià)0.288元/千瓦時(shí)。 月用電量51-200千瓦時(shí)部分：高峰電價(jià)0.598元/千瓦時(shí)，低谷電價(jià)0.318元/千瓦時(shí)。 月用電量201千瓦時(shí)及以上部分：高峰電價(jià)0.668元/千瓦時(shí)，低谷電價(jià)0.388元/千瓦時(shí)。 新型新型LED燈斷電可照明燈斷電可照明3小時(shí)小時(shí):自動(dòng)轉(zhuǎn)換電池供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換電池供電 新浪科技訊新浪

28、科技訊 北京時(shí)間北京時(shí)間11月月1日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，很日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，很多地方電力不足，經(jīng)常停電。但一家公司找到一個(gè)解決方多地方電力不足，經(jīng)常停電。但一家公司找到一個(gè)解決方案，發(fā)明一種新燈泡。在停電的一段時(shí)間內(nèi)，它僅需一個(gè)案，發(fā)明一種新燈泡。在停電的一段時(shí)間內(nèi)，它僅需一個(gè)電池就可維持發(fā)光，讓你看清周圍環(huán)境。電池就可維持發(fā)光，讓你看清周圍環(huán)境。 停電時(shí)，它會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到電池供電模式，其發(fā)光時(shí)間停電時(shí)，它會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到電池供電模式，其發(fā)光時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)最長(zhǎng)可達(dá)3小時(shí)。期間，你可以等待電力恢復(fù)。該產(chǎn)品叫小時(shí)。期間，你可以等待電力恢復(fù)。該產(chǎn)品叫iViTi On，使用了威爾士奈頓市，使用了威爾士

29、奈頓市Litonics有限責(zé)任公司發(fā)有限責(zé)任公司發(fā)明的技術(shù)。這家公司的網(wǎng)站說：明的技術(shù)。這家公司的網(wǎng)站說：“iViTi On的自動(dòng)轉(zhuǎn)換只的自動(dòng)轉(zhuǎn)換只有一個(gè)目的，就是確保用戶在停電時(shí)不會(huì)摸黑。有一個(gè)目的，就是確保用戶在停電時(shí)不會(huì)摸黑?！痹谕ｋ姟⒆詣?dòng)切換到電池模式前，該產(chǎn)品的使用類似于現(xiàn)有的電燈泡。這意味著它在電力恢復(fù)前可獨(dú)立發(fā)光最長(zhǎng)3小時(shí)。另外，它還可以區(qū)分停電和有人關(guān)掉電源開關(guān)，所以人們可根據(jù)需要將iViTi On關(guān)掉。600毫安時(shí)的電池在有電時(shí)自動(dòng)充電，而且燈泡正常發(fā)光。無(wú)需添加線路，這個(gè)電池就可直接安裝到現(xiàn)有的普通燈泡中。與此同時(shí)，它還十分環(huán)保，只消耗8瓦電力，但其亮度相當(dāng)于一個(gè)60瓦的燈

30、泡。新型LED燈的流明值是850，后者只有800。 或許有一天，儲(chǔ)能的成本下降到比電網(wǎng)互聯(lián)或許有一天，儲(chǔ)能的成本下降到比電網(wǎng)互聯(lián)還要低，并且儲(chǔ)能材料可以大量獲得不受資源約還要低，并且儲(chǔ)能材料可以大量獲得不受資源約束，屆時(shí)儲(chǔ)能將會(huì)大規(guī)模的應(yīng)用，能源輸送體系束，屆時(shí)儲(chǔ)能將會(huì)大規(guī)模的應(yīng)用，能源輸送體系將有巨大的變革，那時(shí)將是一場(chǎng)真正的能源革命將有巨大的變革，那時(shí)將是一場(chǎng)真正的能源革命! !石墨烯常常被稱為石墨烯常常被稱為“奇跡材料奇跡材料”，它是由單，它是由單層碳原子按照六邊形組合方式排布形成的結(jié)構(gòu)層碳原子按照六邊形組合方式排布形成的結(jié)構(gòu)。其強(qiáng)度是鋼的。其強(qiáng)度是鋼的200倍，導(dǎo)電性比硅好倍，導(dǎo)電性比

31、硅好30倍，倍，從而使其成為生產(chǎn)電池，計(jì)算機(jī)芯片以及其他從而使其成為生產(chǎn)電池，計(jì)算機(jī)芯片以及其他高強(qiáng)度合成物的理想材料，可廣泛應(yīng)用于各種高強(qiáng)度合成物的理想材料，可廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，從防彈衣到汽車材料領(lǐng)域，從防彈衣到汽車材料第一款第一款3D打印的石墨烯電池產(chǎn)品打印的石墨烯電池產(chǎn)品 據(jù)福布斯雜志網(wǎng)站報(bào)道，近日，一家由一對(duì)夫婦創(chuàng)建的公司開發(fā)出世界上第一款3D打印的石墨烯電池產(chǎn)品。它可能將會(huì)標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的來臨：普通消費(fèi)者將首次可以再自己家里制造電池。 這家公司名叫“石墨烯 3D實(shí)驗(yàn)室”，位于紐約州Calverton。他們已經(jīng)花費(fèi)超過5年時(shí)間致力于開發(fā)一種合適的材料，可以用于制造電池，使其外形大小都

32、可以借助3D打印來實(shí)現(xiàn)。 盡管這項(xiàng)專利未決的技術(shù)還只不過處于原型階段，但利用它得到的電池產(chǎn)能效率已經(jīng)可以與一般的AA電池相提并論。煙屁股可再利用煙屁股可再利用 科學(xué)家用濾嘴制造儲(chǔ)能材料科學(xué)家用濾嘴制造儲(chǔ)能材料 最近，來自韓國(guó)的科研人員將二手煙蒂轉(zhuǎn)為一種最近，來自韓國(guó)的科研人員將二手煙蒂轉(zhuǎn)為一種高性能材料，可以用于制造電腦、手提設(shè)備、電動(dòng)高性能材料，可以用于制造電腦、手提設(shè)備、電動(dòng)汽車、風(fēng)機(jī)等來儲(chǔ)能。汽車、風(fēng)機(jī)等來儲(chǔ)能。 該科研成果發(fā)表在該科研成果發(fā)表在8 8月月5 5日的日的納米技術(shù)納米技術(shù)上，科上，科研人員在論文中把該材料與目前商用的碳、石墨烯研人員在論文中把該材料與目前商用的碳、石墨烯和碳

33、納米管進(jìn)行對(duì)比，證明這種材料的性能更好。和碳納米管進(jìn)行對(duì)比，證明這種材料的性能更好。 科研人員希望這種材料可以用于包覆超級(jí)電容器科研人員希望這種材料可以用于包覆超級(jí)電容器的電極。此外，這種方法還解決了二手香煙過濾嘴的電極。此外，這種方法還解決了二手香煙過濾嘴導(dǎo)致的環(huán)境問題。導(dǎo)致的環(huán)境問題。 據(jù)估計(jì)，每年全球被丟棄的二手據(jù)估計(jì)，每年全球被丟棄的二手煙蒂高達(dá)煙蒂高達(dá)5 5萬(wàn)萬(wàn)6 6千千億噸。億噸。 論文聯(lián)席作者論文聯(lián)席作者首爾國(guó)立大學(xué)首爾國(guó)立大學(xué) Jongheop YiJongheop Yi教授教授說：說：“我們的實(shí)驗(yàn)證明，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的工藝將二我們的實(shí)驗(yàn)證明，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的工藝將二手煙蒂轉(zhuǎn)成高性

34、能的碳材料，在滿足社會(huì)對(duì)能源需手煙蒂轉(zhuǎn)成高性能的碳材料，在滿足社會(huì)對(duì)能源需求的同時(shí)也解決了環(huán)境問題。世界上很多國(guó)家都針求的同時(shí)也解決了環(huán)境問題。世界上很多國(guó)家都針對(duì)有毒或者不可降解的煙蒂出臺(tái)非常嚴(yán)格的法律法對(duì)有毒或者不可降解的煙蒂出臺(tái)非常嚴(yán)格的法律法規(guī)，以求達(dá)到環(huán)保的目的。我們的方法只是實(shí)現(xiàn)環(huán)規(guī)，以求達(dá)到環(huán)保的目的。我們的方法只是實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)的一種。保目標(biāo)的一種。”科研人員在論文中指出，構(gòu)成煙蒂的醋酸纖維素纖維可科研人員在論文中指出，構(gòu)成煙蒂的醋酸纖維素纖維可以通過一步簡(jiǎn)單的燃燒工藝以通過一步簡(jiǎn)單的燃燒工藝裂解，轉(zhuǎn)成碳材料。裂解，轉(zhuǎn)成碳材料。制作完成后，碳材料會(huì)被放到電極上并在三電極系統(tǒng)中測(cè)試

35、，制作完成后，碳材料會(huì)被放到電極上并在三電極系統(tǒng)中測(cè)試，檢測(cè)這種材料吸附（充電）和釋放電子（放電）的能力和時(shí)檢測(cè)這種材料吸附（充電）和釋放電子（放電）的能力和時(shí)間。間。通過該方法得到的碳材料含有大量的微孔，提升了其作為超級(jí)電容材料的性能。通過該方法得到的碳材料含有大量的微孔，提升了其作為超級(jí)電容材料的性能。目前，全球科研人員在力求提高超級(jí)電容器目前，全球科研人員在力求提高超級(jí)電容器性能（如能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性）的性能（如能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性）的同時(shí)，也努力尋找降低成產(chǎn)成本的方法。同時(shí)，也努力尋找降低成產(chǎn)成本的方法。 高性能的超級(jí)電容材料應(yīng)該有大量的表面積，高性能的超級(jí)電容材

36、料應(yīng)該有大量的表面積，可以通過在材料上制造大量微孔實(shí)現(xiàn)。不同大小可以通過在材料上制造大量微孔實(shí)現(xiàn)。不同大小的微孔尺寸確保材料有很高的功率密度，這是超的微孔尺寸確保材料有很高的功率密度，這是超級(jí)電容器實(shí)現(xiàn)快速充放電的必要屬性之一。級(jí)電容器實(shí)現(xiàn)快速充放電的必要屬性之一。Minzae Lee et al 2014 Nanotechnology 25 345601 doi:10.1088/0957-4484/25/34/345601鉛炭電池鉛炭電池鉛炭電池是一種電容型鉛酸電池，是從傳統(tǒng)的鉛酸鉛炭電池是一種電容型鉛酸電池，是從傳統(tǒng)的鉛酸電池演進(jìn)出來的技術(shù)，它是在鉛酸電池的負(fù)極中加電池演進(jìn)出來的技術(shù)，它是在鉛酸電池的負(fù)極中加入了活性炭，能夠顯著提高鉛酸電池的壽命。入了活性炭，能夠顯著提高鉛酸電池的壽命。鉛碳電池是一種新型的超級(jí)電池，是將鉛酸電池和鉛碳電池是一種新型的超級(jí)電池，是將鉛酸電池和超級(jí)電容器兩者合一超級(jí)電容器兩者合一: :既發(fā)