化学与现代文明——化学电池(化学于现代文明第五讲).pptVIP

电池反应 电池 电池的电动势 锌-锰干电池（一次电池） 锌-汞电池（一次电池） 锂-铬酸银电池（一次电池） 汽车用蓄电池应用量很大。 铅蓄电池（二次电池 ） 镍-氢电池Nickel-Hydrid Battery （二次电池） 镍氢电池构造 离子电池化学反应图 Li-ion 二次电池 正极和负极均为具有层状构造的物质，可以让Li+自由进出而不破坏整体结构。 在充电时，Li+的一部分会从正极中脱出，插入到负极碳的层间去，形成层间化合物。 在放电时，则进行此反应的可逆反应。 以上称为嵌入和脱嵌的两个过程是Li-ion电池的工作的原理，故Li-ion电池也称为“RCB摇椅电池” 燃料电池（连续电池） How do fuel cells work ? MC-Power molten carbonate fuel cell power plant at Miramar, 1997 3. Phosphoric Acid Fuel Cells ---PAFC磷酸型燃料电池 PAFC 磷酸型燃料电池demonstration plant 40 kw in South Windsor, Connecticut, 1979 5.Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Efficiency is about 40 to 50 percent Operating temperature is about 80 degrees C (about 175 degrees F). Cell outputs generally range from 50 to 250 kW. No leaking or cracking for the low operating temperature. Suitable for homes and cars Fuels must be purified Platinum catalyst is used on both sides of the membrane, raising costs. Comparison of five types of fuel cell Fuel cell model for education Practical use of fuel cell Practical use of fuel cell in Toyota Fuel cell used in a car Fuel cell hybrid vehicle 4.5.4 太阳能 第一個太陽電池 1954年 貝爾實驗室所製造 研究的動機是：希望能替偏遠地區的通訊系統提供電源 效率低(只有6%)，而且造價太高(357美元/瓦)，缺乏商業上的價值。 目前各種太陽電池的最高效率： 单晶硅：24.7% 多晶硅：19.8% 非晶硅：14.5% GaAs：25.7% CIGS：18.8% 多接面串疊型(InGaP/GaAs//InGaAs, multijunction tandem cell)：33.3%。 理想的太陽電池材料 能隙在1.1eV到1.7eV之間。 直接能隙半導體。 組成的材料無毒性。 可利用薄膜沉積的技術，並可大面積製造。 有良好的光電轉換效率。 具有長時期的穩定性。 太阳能电池市场规模 新型太阳能电池薄如纸片 Iowa Thin Film Technologies (ITFT)公司开 这种电池将可以为手机、CD随身听等小型家电产品提供充足的电力供应。 PowerFilm的工艺基础：涂覆在厚度为0.05毫米的复合片基上的非晶体硅。 各种型号太阳能电池板可输出电压从3伏（电流为22毫安时）至15.4伏（电流为100毫安时），其价格从3至20美元不等。 “能源问题” 从长远和全球的观点来看，所谓“能源问题”，确切地说就是石油问题”。 石油是创造社会财富的关键因素，也是影响全球政治格局、经济秩序和军事活动的最重要的一种商品。 几乎所有国家都把石油安全置于能源战略的核心位置。 所谓石油安全就是保障数量和价格上能满足经济社会持续发展需要的石油供应。 俄罗斯宣布今夏将建至日本海的泰纳线石油管道（2005年02月22日） 石油管道 俄政府已决定修建一条从泰舍特至纳霍德卡的石油管道，预计该管道的年输油能力将达8000万吨。 泰舍特 1980年-2000年期间中国GDP年均增长率高达9.7%，而相应的能源消费量年均仅增长4.6%。 关注GDP，同时关注能源消费量和环境效应。 国务院发展研究中心副主任 陈清泰 2004-01-13 自然资源 经济 能源 环境 健康 人才 4.Solid Oxide Fuel Cell固体氧化物燃料电池