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储能材料的现在和未来

第二章储能材料简介2.1能量储存的基本原理能量转化及守恒原理是自然界的一个普遍规律——在自然界的各种变化中，能量既不会无中生有，也不会自行消灭，只会从一种形式转化为另一种形式，而转化时总能量是恒定的。例如，力学中的动能与势能互相转化，电化学中在电池里发生的电能与化学能互相转化、尽皆守恒

能量转换

是指能量从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。

能量的形式可以用不同的方法来描述。声能主要是分子前后有规律的运动；热能是分子的无规则运动；重力能产生于分隔物体的相互吸引……尽管各种能量的表现形式大不相同，但是，每种能量都能采用一种方法来测量，这样就能够搞清楚，有多少能量由一种形式转化为另一种形式。不论什么时候，一个地方或一种形式的能量减少了，另一个地方或另一种形式就会增加同样数量的能量。在一个系统中不论发生渐变还是骤变，只要没有能量进入或者离开这个系统，那么系统内部各种能量立和将不发生变化。能转化热能电能转化热能一般通过热电阻或热辐射，例如家用的电热炉，是在热阻丝内通过大量电流使热阻丝产生大量热能，通过热辐射传导给周围环境。也可以通过微波装置，使电能转化成微波，通过直接的热辐射转为热能热能转化电能至今为止，人类还没想出很有效率的方法可以让热能直接转化为电能，似乎人类只发明了电能和机械能转化的装置，所以，如果想任何形式能量转换为电能，必须先转换为机械能。但是，有的物质如陶瓷等，在温度变化时可以产生电势差，进而产生微弱电能，但无法用于发电。

碳纤维电暖器发热原理：碳纤维与其他传统的电阻电热材料相比有着独特的电热性能。其发热原理是：在电引发激励的条件下基本粒子在热组件中作高速运动，在其不规则导体面上产生“晶格震动”撞击和摩擦产生热能、穿透介质、释放能量。碳纤维电暖器是近几年研制的高科技供暖产品，它即将引领家庭供暖的一场革命，也将成为供暖领域的新突破温度升上去，费用降下来。碳纤维电暖器独特的制作方法：碳纤维电暖器材料是采用了应用在航天航空等高科技领域中应用的碳纤维材料，添加远红外线发射剂以特殊的工艺在高温高压等状态下复合而成的发热元件，是一种低功率、高效率、大面积辐射供暖的高新技术产品。

机械能转化电能通过切割电磁圈的磁感线，可以使机械能转化为电能。在电机中，机械能和电能可以互逆转换。光能转化电能可以通过光电效应使光照射在金属表面而辐射出电子，通过这种方法，人类设计了太阳能板，太阳能板是通过阳光照射硅晶体的PN结产生空穴电压产生电能的，光能转化电能是相对比较有效的转换方式，并且随着不可再生能源的枯竭，人类越来越重视可再生清洁能源的应用，光能就是最受关注的清洁能源之一。

发电机（英文名称：Generators）是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机MichaelFaraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家

化学能转化电能通过化学反应使得正电子和负电子分别在阳极和阴极汇聚，其实这也是电池的放电过程。电能转化机械能借助电磁感应效应，人类设计了电机，可以使电能轻松转化为机械能。在电机中，电能和机械能可以互逆转换。

电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。电动机（Motors）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。

化学能转化热能通过可燃物的燃烧，伴随着光能的同时也产生大量热能。热能转化机械能至今人类想到的最好方法，只有通过加热水进而通过水蒸气驱动机械做功，自从瓦特发明蒸汽机以来，人类一直沿用这个方法进行转换。

JamesWatt1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机

机械能转化热能机械做功摩擦可以产生热能，但一般效率不高，而且在实际应用中无法通过这样的转化大量提供热能，只作为机械能的能量损耗而已。光能转化热能光能在照射到物体时，自然就会伴随热能的传导，但不同波段的光波导热能力不同。

2太阳帆，太阳能电池板3光能转化化学能1光能转化机械能5光化学反应，光催化反应4植物吸收太阳光进行光合作用

太阳帆（英文名：Solarsails），利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。由于这种推力很小，所以航天器不能从地面起飞，但在没有空气阻力存在的太空，这种小小的推力仍然能为有足