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新型能源材料

发布时间: 2020-11-23 10:39:20

㈠ 新材料与能源是什么

在人类的历史长河中,新材料不断创造着人类新的生活。如果我们用新材料的涌现以及从新材料及其技术对推动人类社会发展的作用来描述人类的历史,那么,自古至今,人类已经经历了它的旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代、钢铁时代、高分子材料时代、复合材料时代等等,现代人类更是进入到了一个以高性能材料为代表的多种材料并存的时代。可以说,新材料的使用不仅仅使生产力获得极大的解放,从而极大地推动了人类社会的进步,而且在人类文明进程中具有里程碑的意义。

那么何为“新材料”?显然,它包含着这样两个层面的含义:一是对传统材料的再开发,使其在性能上获得重大突破的材料;二是采用新工艺和新技术合成,开发出具有各种新的和特殊功能的材料。由此可以看出,新材料与新工艺、新技术有着密切的关系。

一方面,新工艺与新技术的使用不断地扩展了人类的技术手段,从而使人类更加充分地开发传统材料中的各种新的性能或功能。更重要的是,通过新的合成工艺与技术,使人类获得种类更多、性能更佳的材料,如纳米材料、多相材料。另一方面,诸多具有特殊性能材料的涌现,推动了高新技术的快速发展。这一点,在现代社会表现得尤为突出。可以说,新材料已经成为高新技术的基础与先导。

在现代社会,新材料以及新材料中的高新技术正在为人类展开一个新世界的画卷。人类使用各种材料创造新的生活,建构新的世界。新的材料也正在为人类文明提供新的行为理念,建立起人类扩展自身生存与发展空间的信心。它的现代发展使一种材料从单一功能向多种功能发展,而且它使得人类超越自然界,实现了根据材料来设计产品,根据产品的需要,通过新的组成、结构和工艺设计来实现其所需功能的概念,也就是说,它的功能耍求正在向着迎合人类在各个领域的需要而发展。由此,可以说,它已经成为人类从“自然王国”走向“自由王国”的动力源泉。

20世纪60年代以来,随着材料工程技术的迅猛发展,材料已经不仅在种类上得到拓展,而且在包括光、声、电、磁、力、超导、高塑以及超强、超硬、耐高温等机能与性能上获得极大的扩展与深度发掘。此类新材料的出现,推进了高技术产品的智能化与微型化,从而极大地影响着人类的现代生活、社会结构与文化价值。

与材料及材料技术相比较,能源对于人类生活的影响具有某些共同的特点。自古以来,人类就生活在一个能源的世界里。大自然所提供的诸如太阳、雷电、水与火等能源曾毫不吝惜地为人类创造了生存的环境,成为人类生存的前提条件。而钻木取火技术则表明了人类开始具有了掌握和控制能源的能力,从而也开启了人类文明的进程。人类传颂着关于火的美丽故事,它显示着人类掌握、控制和利用大自然的信心。

依靠着这种信心,人类开始走上征服自然和改造自然的征程。人类通过水利工程扩展水力资源的使用空间与能力,使其造福于人类;通过对各种石化燃料的开发与利用,开创人类新的生活,推进人类的生产能力和社会进步;通过对电能的开发与利用,推进了人类社会的现代化进程。20世纪60年代以来,随着人类对其生存环境的认识不断深入和能源开发技术的发展,人类更是将能源的开发利用的概念转向那些清洁燃料与可再生能源。开发利用清洁的和可再生的能源成为21世纪许多国家的能源战略。

与新材料的开发利用相同,新能源的开发利用与新工艺、新技术的发展水平同样具有相互不可或缺的关系。一方面,新工艺与新技术不断丰富和增强着人类开发利用新能源的技术手段与能力,它不仅为人类获得更加丰富的能源,而且为人类实现可持续发展的“绿色”生活理念提供了可能的机会。另一方面,新能源的开发利用,无疑将为工业技术的可持续发展提供有力的支持,从而成为社会发展与人类文明的推动力量。

从某种意义上来说,人类正生活在一个材料与能源构建的世界里。新材料与新能源以及新材料与新能源中的高新技术的发展,正在极大地丰富着人类的物质与精神生活。在这个世界中,新材料与新能源的价值体现,显然不仅仅是诸多新的产品的涌现,更重要的是,它们广泛渗透于人类的生活,影响着人类的生存质量;它们奠定了工业经济与技术的物质基础,成为一个国家经济实力的标志;它们影响着世界的政治格局,成为保障国家安全、减少社会风险的重要因素;它们推进人类对于自然的新认识,拓展人类的生存能力与发展空间,打造人类对于这个世界新的概念与价值观念。正是在这个意义上,我们可以说,材料与能源是人类文明的奠基石。

㈡ 新能源材料主要有哪些

新能源材料主要有: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。

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,新能源新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。

(2)新型能源材料扩展阅读

超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。利用超导材料制作超导发电机的线圈磁体制成的超导发电机,可以将发电机的磁场强度提高到5~6万高斯,而且几乎没有能量损失,与常规发电机相比,超导发电机的单机容量提高5~10倍,发电效率提高50%;

超导磁悬浮列车的工作原理是利用超导材料的抗磁性,将超导材料置于永久磁体(或磁场)的上方,由于超导的抗磁性,磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体(或磁场)和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在上方。

参考资料来源:网络-新能源新材料

㈢ 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。

㈣ 新能源材料与器件专业从事什么

新材料与材料相关的器件是新能源的基础。
例如电池材料(正级、负极、隔离正与负的薄膜材料)不过关,则新能源汽车就开不起来。

㈤ 新能源材料与器件·科学与工程区别有什么

新能源科学与工程和新能源材料与器件的区别主要在于:
一,新能源科学与工程专业侧重新能源科学的基本原理和工程化(实现);而新能源材料与器件专业侧重于新能源材料的制备与深加工成为各种新能源核心构件的制备工艺。
二,前者以原理和工程模型(系统实现)为专业核心;后者以新能源材料和器件制造工艺为专业核心。
这两个专业的通用基础课程和专业基础课程都相同;只是最后的专业课分开,不同。就业前景基本相同。深造硕士和博士的起点与道路基本相同。

㈥ 新能源、新材料具体是指什么未来的发展趋势如何

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、
材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
新材料产业涉及的范围比较广,包括稀土、磁性材料、金刚石材料、新能源材料、特殊陶瓷材料、光电子、信息材料、智能材料以及生物医用材料等行业。这些行业除少数拥有资源垄断性之外。大多数是竞争性行业。尽管竞争比较激烈,但由于这些行业的技术含量高,产品附加值大。因而大多数企业的盈利水平都比较高。

我国新材料产业发展趋势:
我国已经成为新材料的生产和消费大国。钢铁、重要有色金属、主要建材、合成纤维等基础材料的产量均居世界首位。全部工业材料的工业增加值约为14964亿元,约占我国GDP的14.6%。科技部高新技术发展及产业化司材料处处长王琦安指出,我国的新材料产业还存在很多问题,比如在生产过程中资源、能源消耗大,在高性能材料及其品种开发、先进制备加工技术、材料性能表征与应用等方面与世界先进水平有较大差距,而且具有自主知识产权的品种较少,高技术含量和高附加值的关键材料大部分依赖进口。因此,我国新材料产业的发展急需加快。
如果对新材料产品感兴趣的话可以去看看寻材问料,里面都是有关于新材料的产品

㈦ 新能源、新材料分别指的什么是什么

新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。

㈧ 新能源的材料有哪些

念:新能源材料可以指与所有新能源有关的材料专业研究,比如太阳能电池材料的研究、新型汽车用电池材料的研究、新型纳米材料的研究、新型高分子材料的研究等等。

㈨ 新能源科学与工程和新能源材料与器件的区别

新能源科学与工程和新能源材料与器件的区别主要在于:一,新能源科学与工程专业侧重新能源科学的基本原理和工程化(实现);而新能源材料与器件专业侧重于新能源材料的制备与深加工成为各种新能源核心构件的制备工艺。二,前者以原理和工程模型(系统实现)为专业核心;后者以新能源材料和器件制造工艺为专业核心。这两个专业的通用基础课程和专业基础课程都相同;只是最后的专业课分开,不同。就业前景基本相同。深造硕士和博士的起点与道路基本相同。

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