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《新能源材料論文 新能源材料的研究進(jìn)展及其應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、新能源材料的研究進(jìn)展及其應(yīng)用摘要:新能源材料是指支撐新能源發(fā)展的、具有能量儲存和轉(zhuǎn)換功能的功能材料或結(jié)構(gòu)功能一體化材料。新能源是降低碳排放、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,新能源材料是引導(dǎo)和支撐新能源發(fā)展的重要基礎(chǔ),對新能源的發(fā)展發(fā)揮了重要作用,一些新能源材料的發(fā)明催生了新能源系統(tǒng)的誕生。在新能源系統(tǒng)中得到了大量應(yīng)用。主要介紹目前在新能源發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用的鋰離子電池關(guān)鍵材料、相變儲熱材料及儲氫材料等新能源材料的現(xiàn)狀應(yīng)用及存在問題。關(guān)鍵詞:新能源;儲熱；儲氫ProgressinResearchofGreenEnerg
2、yMaterialsAbstract:Newenergymaterials?referstothe?functionalmaterial?or?structurefunctionintegrationmaterialsupporting?thedevelopmentofnewenergy,?with?energystorageandconversion?function.Utilizinggreenenergyisoneofthewaystodecreasecarbonemission,optimizeenergystructu
3、reandrealizesustainabledevelopment.Newenergymaterialsareimportantforguidingandsupportingthedevelopmentofnewenergyandareextensivelyusedinthenewenergysystems.Currentstatusandexistingproblemsofsomenewenergymaterialsthatplayimportantrolesinthedevelopingprocessofnewenergy
4、,suchasrelatedmaterialsforbatteries,andhydrogenenergyandfuelcells,phasechangethermalstoragematerialsandhydrogenstoragematerialsarebrieflyintroduced.Keywords:newenergy;thermalstorage；hydrogenstorage引言新能源和再生清潔能源技術(shù)是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具有決定性影響的5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域之一。新能源包括太陽能、生物質(zhì)能、核能、風(fēng)能、地?zé)?、海洋?/p>
5、等一次能源以及二次能源中的氫能等。新能源材料是指支撐新能源發(fā)展的、具有能量儲存和轉(zhuǎn)換功能的功能材料或結(jié)構(gòu)功能一體化材料。[1]新能源材料對新能源的發(fā)展發(fā)揮了重要作用,一些新能源材料的發(fā)明催生了新能源系統(tǒng)的誕生,一些新能源材料的應(yīng)用提高了新能源系統(tǒng)的效率,新能源材料的使用直接影響著新能源系統(tǒng)的投資與運(yùn)行成本。本文主要介紹鋰離子電池關(guān)鍵材料、相變儲熱材料及儲氫材料等新能源材料的現(xiàn)狀及存在問題。1.鋰離子電池關(guān)鍵材料新能源汽車用鋰離子動力電池和新能源大規(guī)模儲能用鋰離子電池也已日漸成熟,市場前景廣闊。近10年來鋰離子電池技術(shù)發(fā)展迅速,其
6、比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg,比功率達(dá)到2000W/kg,循環(huán)壽命達(dá)到1000次以上。[2]在此基礎(chǔ)上,如何進(jìn)一步提高鋰離子電池的性價(jià)比及其安全性是目前的研究重點(diǎn),其中開發(fā)具有優(yōu)良綜合性能的正負(fù)極材料、工作溫度更高的新型隔膜和加阻燃劑的電解液是提高鋰離子電池安全性和降低成本的重要途徑。1.1鋰離子電池正極材料應(yīng)用及相關(guān)問題鋰離子電池的正極材料比容量目前僅130mAh/g左右,遠(yuǎn)低于負(fù)極材料350mAh/g的比容量,成為鋰離子電池容量的限制因素,因此改善正極材料性能是提高鋰離子電池性能的關(guān)鍵因素之一。LiCoO2
7、一直是鋰離子電池的主導(dǎo)正極材料。它是一種具有層狀結(jié)構(gòu)的化合物,為A-NaFeO2六方形結(jié)構(gòu),R3m空間群,其理論比容量為274mAh/g,實(shí)際比容量為140~155mAh/g,平均電壓317V[3]。LiCoO2可以快速充放電,在2175~413V范圍內(nèi),鋰離子在LixCoO2中可可逆脫嵌,材料具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能[4]。但LiCoO2熱穩(wěn)定性較差,同時(shí)當(dāng)充電電壓由413V提高到414V時(shí),LiCoO2的晶格參數(shù)c由1144nm急劇下降至1140nm,導(dǎo)致其電化學(xué)性能和安全性能下降[5]。尖晶石結(jié)構(gòu)LMin2O4正極材
8、料具有比LiCoO2更好的安全性,而且價(jià)格低廉,特別適用于動力電池。LMin2O4屬于立方晶系,為Fd3m空間群,其理論比容量為148mAh/g,實(shí)際比容量一般在115~125mAh/g之間,在313~4135V之間充放電時(shí)可逆性好[6]。但尖晶石LMin2O4
