新型材料電池

A. 化學電池的新型化學電池

這種電池用30%-50%KOH為電解液，在100°C以下工作。燃料是氫氣，氧化劑是氧氣。其電池圖示為 （―）C|H2|KOH|O2|C(+)
電池反應為 ：
負極
正極
總反應
鹼性氫氧燃料電池早已於本世紀60年代就應用於美國載人宇宙飛船上，也曾用於叉車、牽引車等，但其作為民用產品的前景還評價不一。否定者認為電池所用的電解質KOH很容易與來自燃料氣或空氣中的CO2反應，生成導電性能較差的碳酸鹽。另外，雖然燃料電池所需的貴金屬催化劑載量較低，但實際壽命有限。肯定者則認為該燃料電池的材料較便宜，若使用天然氣作燃料時，它比唯一已經商業化的磷酸型燃料電池的成本還要低。 它採用磷酸為電解質，利用廉價的炭材料為骨架。它除以氫氣為燃料外，現在還有可能直接利用甲醇、天然氣、城市煤氣等低廉燃料，與鹼性氫氧燃料電池相比，最大的優點是它不需要CO2處理設備。磷酸型燃料電池已成為發展最快的，也是目前最成熟的燃料電池，它代表了燃料電池的主要發展方向。目前世界上最大容量的燃料電池發電廠是東京電能公司經營的11MW美日合作磷酸型燃料電池發電廠，該發電廠自1991年建成以來運行良好。近年來投入運行的100多個燃料電池發電系統中，90%是磷酸型的。市場上供應的磷酸型發電系統類型主要有日本富士電機公司的50KW或100KW和美國國際燃料電池公司提供的200KW。
富士電機已提供了70多座電站，現場壽命超過10萬小時。
磷酸型燃料電池目前有待解決的問題是：如何防止催化劑結塊而導致表面積收縮和催化劑活性的降低，以及如何進一步降低設備費用。

B. 目前市場有哪些新型電池

光電源電池 智能綠色電池 微型固體高分子燃料電池 有機自由基電池 新型鋰離子電池 納米動力電池 1．鋅銀電池
鋅銀電池通稱為銀鋅電池，採用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液，由銀作正極材料，鋅作負極材料。由銀製成的正極上的活性物質是多孔性銀，由鋅製成的負極上的活性物質主要是氧化鋅。灌入電解液，經充電後，正極的銀變成二價的氧化銀，負極的氧化鋅變成鋅。鋅銀電池一般裝在塑料殼內或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內。
鋅銀電池主要優點是比能量高，它的能量與質量比（單位質量產生的有效電能量）達100W·h/kg～130W·h/kg（是鉛蓄電池的3～4倍）。適宜於大電流放電的鋅銀電池應用於軍事、航空、移動的通信設備、電子儀器和人造衛星、宇宙航行等方面。製成鈕扣式微型的鋅銀電池應用於電子手錶、助聽器、計算機和心臟起搏器等。
2．鋰電池
鋰在自然界是最輕的金屬元素。以鋰為負極，與適當的正極匹配，可以得到高達380W·h/kg～450W·h/kg的能量質量比。
以鋰作為負極的電池都叫鋰電池。作為一次電池目前試用的，一種是以高氯酸鋰為電解質，由聚氟化碳作正極材料的鋰電池，另一種是以溴化鋰為電解質由二氧化硫為正極材料的鋰電池。
鋰電池的主要優點是在較小的體積或自重下，能放出較大的電能(比能量比鋅銀電池大得多)，放電時電壓十分平穩，儲存壽命長，能在很寬廣溫度范圍內有效工作。應用和鋅銀電池相同。從發展趨勢看，鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池。
3．太陽電池
目前常用的太陽電池是由硅製成的；一般是在電子型單晶硅的小片上用擴散法滲進一薄層硼，以得到PN結，然後再加上電極。當日光直射到滲了硼的薄層面上時，兩極間就產生電動勢。這種電池可用作人造衛星上儀器的電源。除硅外，砷化鎵也是製作太陽電池的好材料。
4．原子電池
據1975年的報道，當時國外正對第一個原子電池進行測試。這個可輸出20瓦、質量為1398kg的原子電池已沉入北海海底，向鄰近的海洋測量站供電。
這種電池密封在長84cm、直徑69cm、鉛外壁厚10cm的圓柱體中。它的核心部分是鍶90。當鍶衰變時，它產生相當於300W的熱能，然後通過熱電發生器將熱能轉化為電能。最後輸出的電功率是20W，電壓28V。據稱這種原子電池不需維護，至少可用5年，估計可用10年

C. 新能源電池材料有哪些

新能源新材料是在環保理念推出之後引發的對不可再生資源節約利用的一種新的科技理念。
新能源新材料特點：性能超群的一些材料，具有比傳統材料更為優異的性能。
一般有：
超導材料、太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料智能材料、磁性材料、納米材料。

未來的幾種新能源新材料
波能：即海洋波浪能。這是一種取之不盡，用之不竭的無污染可再生能源。據推測，地球上海洋波浪蘊藏的電能高達9×104TW。近年來，在各國的新能源開發計劃中，波能的利用已佔有一席之地。盡管波能發電成本較高，需要進一步完善，但目前的進展已表明了這種新能源潛在的商業價值。日本的一座海洋波能發電廠已運行8年，電廠的發電成本雖高於其它發電方式，但對於邊遠島嶼來說，可節省電力傳輸等投資費用。目前，美、英、印度等國家已建成幾十座波能發電站，且均運行良好。
可燃冰：這是一種甲烷與水結合在一起的固體化合物，它的外型與冰相似，故稱「可燃冰」。可燃冰在低溫高壓下呈穩定狀態，冰融化所釋放的可燃氣體相當於原來固體化合物體積的100倍。據測算，可燃冰的蘊藏量比地球上的煤、石油和天然氣的總和還多。
煤層氣：煤在形成過程中由於溫度及壓力增加，在產生變質作用的同時也釋放出可燃性氣體。從泥炭到褐煤，每噸煤產生68m3氣；從泥炭到肥煤，每噸煤產生130m3氣；從泥炭到無煙煤每噸煤產生400m3氣。科學家估計，地球上煤層氣可達2000Tm3。
微生物發酵：世界上有不少國家盛產甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物發酵，可製成酒精，酒精具有燃燒完全、效率高、無污染等特點，用其稀釋汽油可得到「乙醇汽油」，而且製作酒精的原料豐富，成本低廉。據報道，巴西已改裝「乙醇汽油」或酒精為燃料的汽車達幾十萬輛，減輕了大氣污染。此外，利用微生物可製取氫氣，以開辟能源的新途徑。
第四代核能源：當今，世界科學家已研製出利用正反物質的核聚變，來製造出無任何污染的新型核能源。正反物質的原子在相遇的瞬間，灰飛煙滅，此時，會產生高當量的沖擊波以及光輻射能。這種強大的光輻射能可轉化為熱能，如果能夠控制正反物質的核反應強度，來作為人類的新型能源，那將是人類能源史上的一場偉大的能源革命。

D. 新型電池的新型電池

1．鋅銀電池
鋅銀電池通稱為銀鋅電池，採用氫氧化鉀或氫氧化鈉為電解液，由銀作正極材料，鋅作負極材料。由銀製成的正極上的活性物質是多孔性銀，由鋅製成的負極上的活性物質主要是氧化鋅。灌入電解液，經充電後，正極的銀變成二價的氧化銀，負極的氧化鋅變成鋅。鋅銀電池一般裝在塑料殼內或裝在鋁合金、不銹鋼的外殼內。
鋅銀電池主要優點是比能量高，它的能量與質量比（單位質量產生的有效電能量）達100W·h/kg～130W·h/kg（是鉛蓄電池的3～4倍）。適宜於大電流放電的鋅銀電池應用於軍事、航空、移動的通信設備、電子儀器和人造衛星、宇宙航行等方面。製成鈕扣式微型的鋅銀電池應用於電子手錶、助聽器、計算機和心臟起搏器等。
2．鋰電池
鋰在自然界是最輕的金屬元素。以鋰為負極，與適當的正極匹配，可以得到高達380W·h/kg～450W·h/kg的能量質量比。
以鋰作為負極的電池都叫鋰電池。作為一次電池試用的，一種是以高氯酸鋰為電解質，由聚氟化碳作正極材料的鋰電池，另一種是以溴化鋰為電解質由二氧化硫為正極材料的鋰電池。
鋰電池的主要優點是在較小的體積或自重下，能放出較大的電能(比能量比鋅銀電池大得多)，放電時電壓十分平穩，儲存壽命長，能在很寬廣溫度范圍內有效工作。應用和鋅銀電池相同。從發展趨勢看，鋰電池的競爭能力將超過鋅銀電池。
3．太陽電池
常用的太陽電池是由硅製成的；一般是在電子型單晶硅的小片上用擴散法滲進一薄層硼，以得到PN結，然後再加上電極。當日光直射到滲了硼的薄層面上時，兩極間就產生電動勢。這種電池可用作人造衛星上儀器的電源。除硅外，砷化鎵也是製作太陽電池的好材料。
4. 核電池
核電池又叫「放射性同位素電池」，它是通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷地放出具有熱能的射線的熱能轉變為電能而製造而成。核電池已成功地用作航天器的電源、心臟起搏器電源和一些特殊軍事用途。
核電池之技術早在1913年已經被亨利·莫塞萊所發視，使眾科學家都期望此技術能夠用於太空儀器上。但由於一直無法提高能源效率，納米技術研發出更有效之半導體後再被關注。
核電池大致分成兩種類，分別是熱轉換型核電池及非熱轉換型核電池。 熱轉換型是運用會放出大量熱能的同位素，（如鈈238，鋦244及鋦242等）透過熱電效應或光電效應（吸收被自行加熱之同位素的紅外線）來生產電力。而非熱轉換型核電池則使用同位素衰變時放出的β粒子，也就是直接用電子來發電， 中間不涉及使用熱力來產生電力，所以稱為非熱轉換型的核電池。
熱轉換型核電池的能量效率是0.1 ~ 5%，而非熱轉換型核電池則有6~8%。
據1975年的報道，當時國外正對第一個原子電池（原子電池即核電池）進行測試。這個可輸出20瓦、質量為1398kg的原子電池已沉入北海海底，向鄰近的海洋測量站供電。
這種電池密封在長84cm、直徑69cm、鉛外壁厚10cm的圓柱體中。它的核心部分是鍶90。當鍶衰變時，它產生相當於300W的熱能，然後通過熱電發生器將熱能轉化為電能。最後輸出的電功率是20W，電壓28V。據稱這種原子電池不需維護，至少可用5年，估計可用10年。

E. 新電池材料的種類有哪些

鋰電池的一抄般是由正極襲材料和負極材料組成的。正極材料包含有鎳酸鋰、錳酸鋰、三元、酸鋰、磷酸亞鐵鋰等，而負極材料一般是有無定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。
另外如果按照鋰電池組成的化學物質來查找那就更多了。如一般組成的電解液、CMC、鈷酸鋰、隔膜、PVDF、高溫膠紙、NMP、石墨類負極、SBR、草酸、銅箔、鋁箔等這些是鋰電池的組成材料。

F. 新能源電池材料有哪些

有：超導材料、太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料智能材料、磁性材料、納米材料。

G. 組裝鋰電池的材料有那些

鋰電池的一般是由正極材料和負極材料組成的。正極材料包含有鎳酸鋰、內錳酸鋰、三元、酸鋰、磷容酸亞鐵鋰等，而負極材料一般是有無定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。
另外如果按照鋰電池組成的化學物質來查找那就更多了。如一般組成的電解液、CMC、鈷酸鋰、隔膜、PVDF、高溫膠紙、NMP、石墨類負極、SBR、草酸、銅箔、鋁箔等這些是鋰電池的組成材料。

H. 「鋰電池之父」研製新型電池 容量為鋰電池3倍

鋰電池之父、2019年諾貝爾化學獎得主約翰·古迪納夫（JohnGoodenough）近日透露，已研製出鈉-玻璃電池，其儲能力是當前鋰電池的3倍。

論文和專利中介紹，鈉-玻璃電池使用了摻雜鈉或鋰等鹼金屬的玻璃作為電解質（充放電時，離子穿過陽極和陰極的介質），其儲能力是當前鋰電池的3倍，而且用於配置電動汽車後，可以分分鍾滿電，不再需要以小時計。新電池還具備安全、長壽命、成本低的特點，不再需要嚴格依賴鋰來開發。

約翰·古迪納夫在1922年7月25日於德國出生，是美國德州大學奧斯汀分校機械工程系教授、固體物理學家，鈷酸鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰正極材料的發明人，鋰離子電池的奠基人之一。

年過九旬的他仍然奮斗在科研一線，致力於研發高密度、高安全性的固態電池，解決人類的潛在能源問題。在近日接受采訪時，他表示：「我不需要錢，不想做生意，只想單純地解決問題。」

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

I. 科學家研發新型電池材料 據稱可大幅提升容量

日前，韓國科學技術研究院（KIST）科學家開發出一種新的陽極材料，據稱可將電池容內量提高四倍容之多。Hun-GiJung博士及其同事首先將紅薯衍生的澱粉溶解在水中，將硅溶解於玉米衍生的油中，然後將兩種溶液混合並加熱。結果是形成了碳-硅復合材料，其中微小的碳球阻止了硅溶脹。當測試時，發現由復合材料製成的陽極的存儲容量是類似石墨陽極的四倍，但在500次充電/放電循環中它們仍保持穩定。此外，利用新陽極的電池可在短短五分鍾內充滿電至其全部容量的80％。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

J. 鋰電池的主要材料是什麼

鋰金屬或鋰合金和非水電解質溶液。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電回池和鋰答離子電池。

拓展資料：

鋰金屬電池：

鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

放電反應：Li+MnO2=LiMnO2

鋰離子電池：

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。

充電正極上發生的反應為

LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)

充電負極上發生的反應為

6C+XLi++Xe-= LixC6

充電電池總反應：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

參考資料：

網路 鋰電池