新型材料电池

A. 化学电池的新型化学电池

这种电池用30%-50%KOH为电解液，在100°C以下工作。燃料是氢气，氧化剂是氧气。其电池图示为 （―）C|H2|KOH|O2|C(+)
电池反应为 ：
负极
正极
总反应
碱性氢氧燃料电池早已于本世纪60年代就应用于美国载人宇宙飞船上，也曾用于叉车、牵引车等，但其作为民用产品的前景还评价不一。否定者认为电池所用的电解质KOH很容易与来自燃料气或空气中的CO2反应，生成导电性能较差的碳酸盐。另外，虽然燃料电池所需的贵金属催化剂载量较低，但实际寿命有限。肯定者则认为该燃料电池的材料较便宜，若使用天然气作燃料时，它比唯一已经商业化的磷酸型燃料电池的成本还要低。 它采用磷酸为电解质，利用廉价的炭材料为骨架。它除以氢气为燃料外，现在还有可能直接利用甲醇、天然气、城市煤气等低廉燃料，与碱性氢氧燃料电池相比，最大的优点是它不需要CO2处理设备。磷酸型燃料电池已成为发展最快的，也是目前最成熟的燃料电池，它代表了燃料电池的主要发展方向。目前世界上最大容量的燃料电池发电厂是东京电能公司经营的11MW美日合作磷酸型燃料电池发电厂，该发电厂自1991年建成以来运行良好。近年来投入运行的100多个燃料电池发电系统中，90%是磷酸型的。市场上供应的磷酸型发电系统类型主要有日本富士电机公司的50KW或100KW和美国国际燃料电池公司提供的200KW。
富士电机已提供了70多座电站，现场寿命超过10万小时。
磷酸型燃料电池目前有待解决的问题是：如何防止催化剂结块而导致表面积收缩和催化剂活性的降低，以及如何进一步降低设备费用。

B. 目前市场有哪些新型电池

光电源电池 智能绿色电池 微型固体高分子燃料电池 有机自由基电池 新型锂离子电池 纳米动力电池 1．锌银电池
锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料。由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极的氧化锌变成锌。锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。
锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）达100W·h/kg～130W·h/kg（是铅蓄电池的3～4倍）。适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面。制成钮扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等。
2．锂电池
锂在自然界是最轻的金属元素。以锂为负极，与适当的正极匹配，可以得到高达380W·h/kg～450W·h/kg的能量质量比。
以锂作为负极的电池都叫锂电池。作为一次电池目前试用的，一种是以高氯酸锂为电解质，由聚氟化碳作正极材料的锂电池，另一种是以溴化锂为电解质由二氧化硫为正极材料的锂电池。
锂电池的主要优点是在较小的体积或自重下，能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多)，放电时电压十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作。应用和锌银电池相同。从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池。
3．太阳电池
目前常用的太阳电池是由硅制成的；一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到PN结，然后再加上电极。当日光直射到渗了硼的薄层面上时，两极间就产生电动势。这种电池可用作人造卫星上仪器的电源。除硅外，砷化镓也是制作太阳电池的好材料。
4．原子电池
据1975年的报道，当时国外正对第一个原子电池进行测试。这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底，向邻近的海洋测量站供电。
这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中。它的核心部分是锶90。当锶衰变时，它产生相当于300W的热能，然后通过热电发生器将热能转化为电能。最后输出的电功率是20W，电压28V。据称这种原子电池不需维护，至少可用5年，估计可用10年

C. 新能源电池材料有哪些

新能源新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念。
新能源新材料特点：性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。
一般有：
超导材料、太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料智能材料、磁性材料、纳米材料。

未来的几种新能源新材料
波能：即海洋波浪能。这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生能源。据推测，地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。近年来，在各国的新能源开发计划中，波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高，需要进一步完善，但目前的进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年，电厂的发电成本虽高于其它发电方式，但对于边远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。目前，美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站，且均运行良好。
可燃冰：这是一种甲烷与水结合在一起的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。可燃冰在低温高压下呈稳定状态，冰融化所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。
煤层气：煤在形成过程中由于温度及压力增加，在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。从泥炭到褐煤，每吨煤产生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤产生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤产生400m3气。科学家估计，地球上煤层气可达2000Tm3。
微生物发酵：世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料丰富，成本低廉。据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。此外，利用微生物可制取氢气，以开辟能源的新途径。
第四代核能源：当今，世界科学家已研制出利用正反物质的核聚变，来制造出无任何污染的新型核能源。正反物质的原子在相遇的瞬间，灰飞烟灭，此时，会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能，如果能够控制正反物质的核反应强度，来作为人类的新型能源，那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。

D. 新型电池的新型电池

1．锌银电池
锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钾或氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料。由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银，负极的氧化锌变成锌。锌银电池一般装在塑料壳内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。
锌银电池主要优点是比能量高，它的能量与质量比（单位质量产生的有效电能量）达100W·h/kg～130W·h/kg（是铅蓄电池的3～4倍）。适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面。制成钮扣式微型的锌银电池应用于电子手表、助听器、计算机和心脏起搏器等。
2．锂电池
锂在自然界是最轻的金属元素。以锂为负极，与适当的正极匹配，可以得到高达380W·h/kg～450W·h/kg的能量质量比。
以锂作为负极的电池都叫锂电池。作为一次电池试用的，一种是以高氯酸锂为电解质，由聚氟化碳作正极材料的锂电池，另一种是以溴化锂为电解质由二氧化硫为正极材料的锂电池。
锂电池的主要优点是在较小的体积或自重下，能放出较大的电能(比能量比锌银电池大得多)，放电时电压十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作。应用和锌银电池相同。从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池。
3．太阳电池
常用的太阳电池是由硅制成的；一般是在电子型单晶硅的小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到PN结，然后再加上电极。当日光直射到渗了硼的薄层面上时，两极间就产生电动势。这种电池可用作人造卫星上仪器的电源。除硅外，砷化镓也是制作太阳电池的好材料。
4. 核电池
核电池又叫“放射性同位素电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。
核电池之技术早在1913年已经被亨利·莫塞莱所发视，使众科学家都期望此技术能够用于太空仪器上。但由于一直无法提高能源效率，纳米技术研发出更有效之半导体后再被关注。
核电池大致分成两种类，分别是热转换型核电池及非热转换型核电池。 热转换型是运用会放出大量热能的同位素，（如钚238，锔244及锔242等）透过热电效应或光电效应（吸收被自行加热之同位素的红外线）来生产电力。而非热转换型核电池则使用同位素衰变时放出的β粒子，也就是直接用电子来发电， 中间不涉及使用热力来产生电力，所以称为非热转换型的核电池。
热转换型核电池的能量效率是0.1 ~ 5%，而非热转换型核电池则有6~8%。
据1975年的报道，当时国外正对第一个原子电池（原子电池即核电池）进行测试。这个可输出20瓦、质量为1398kg的原子电池已沉入北海海底，向邻近的海洋测量站供电。
这种电池密封在长84cm、直径69cm、铅外壁厚10cm的圆柱体中。它的核心部分是锶90。当锶衰变时，它产生相当于300W的热能，然后通过热电发生器将热能转化为电能。最后输出的电功率是20W，电压28V。据称这种原子电池不需维护，至少可用5年，估计可用10年。

E. 新电池材料的种类有哪些

锂电池的一抄般是由正极袭材料和负极材料组成的。正极材料包含有镍酸锂、锰酸锂、三元、酸锂、磷酸亚铁锂等，而负极材料一般是有无定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。
另外如果按照锂电池组成的化学物质来查找那就更多了。如一般组成的电解液、CMC、钴酸锂、隔膜、PVDF、高温胶纸、NMP、石墨类负极、SBR、草酸、铜箔、铝箔等这些是锂电池的组成材料。

F. 新能源电池材料有哪些

有：超导材料、太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料智能材料、磁性材料、纳米材料。

G. 组装锂电池的材料有那些

锂电池的一般是由正极材料和负极材料组成的。正极材料包含有镍酸锂、内锰酸锂、三元、酸锂、磷容酸亚铁锂等，而负极材料一般是有无定形碳材料、石墨化碳材料、硅基材料、氮化物、新型合金等。
另外如果按照锂电池组成的化学物质来查找那就更多了。如一般组成的电解液、CMC、钴酸锂、隔膜、PVDF、高温胶纸、NMP、石墨类负极、SBR、草酸、铜箔、铝箔等这些是锂电池的组成材料。

H. “锂电池之父”研制新型电池 容量为锂电池3倍

锂电池之父、2019年诺贝尔化学奖得主约翰·古迪纳夫（JohnGoodenough）近日透露，已研制出钠-玻璃电池，其储能力是当前锂电池的3倍。

论文和专利中介绍，钠-玻璃电池使用了掺杂钠或锂等碱金属的玻璃作为电解质（充放电时，离子穿过阳极和阴极的介质），其储能力是当前锂电池的3倍，而且用于配置电动汽车后，可以分分钟满电，不再需要以小时计。新电池还具备安全、长寿命、成本低的特点，不再需要严格依赖锂来开发。

约翰·古迪纳夫在1922年7月25日于德国出生，是美国德州大学奥斯汀分校机械工程系教授、固体物理学家，钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂正极材料的发明人，锂离子电池的奠基人之一。

年过九旬的他仍然奋斗在科研一线，致力于研发高密度、高安全性的固态电池，解决人类的潜在能源问题。在近日接受采访时，他表示：“我不需要钱，不想做生意，只想单纯地解决问题。”

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

I. 科学家研发新型电池材料 据称可大幅提升容量

日前，韩国科学技术研究院（KIST）科学家开发出一种新的阳极材料，据称可将电池容内量提高四倍容之多。Hun-GiJung博士及其同事首先将红薯衍生的淀粉溶解在水中，将硅溶解于玉米衍生的油中，然后将两种溶液混合并加热。结果是形成了碳-硅复合材料，其中微小的碳球阻止了硅溶胀。当测试时，发现由复合材料制成的阳极的存储容量是类似石墨阳极的四倍，但在500次充电/放电循环中它们仍保持稳定。此外，利用新阳极的电池可在短短五分钟内充满电至其全部容量的80％。

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J. 锂电池的主要材料是什么

锂金属或锂合金和非水电解质溶液。

锂电池大致可分为两类：锂金属电回池和锂答离子电池。

拓展资料：

锂金属电池：

锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

放电反应：Li+MnO2=LiMnO2

锂离子电池：

锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

充电正极上发生的反应为

LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)

充电负极上发生的反应为

6C+XLi++Xe-= LixC6

充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

参考资料：

网络 锂电池