新能源材料论文瞿泽坤

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1、新能源材料课程论文作者：瞿泽坤学号：1311510302系：环化学院专业：化学工程与工艺题目：新能源材料以及应用任课教师：初园园2016年1月天津摘要：当今世界，随着人类对传统资源如煤矿等的过度开采和利用，引发了一些环境污染问题，也引起了社会各界人士的广泛关注，如今，能源问题己成为全球关注的重大问题。各大国在经济竞争的同时，也在竞争着对新能源的开发及利用。因而，为了使人类更加合理地利用自然资源，同时也为了国家的可持续发展，新能源材料的研发己经成为国家科技战略的基本内容。新能源是指传统能源之外的各种能源形式，主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能以及由

2、可再生能源衍生出的生物燃料和氢所产生的能量。新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。新能源材料主要包括：太阳能电池材料、镍氢电池材料、锂离子电池材料、反应堆核能材料。关键词：新能源；可持续发展；转化；利用；一、核能发电的原理1.核能发电的能量来源核反应堆中可裂变材料（核燃料）进行裂变反应释放裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应屮，可裂变物的原子核吸收一个屮子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一

3、个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。2.核能发电的过程中能量的转换核能一水和水蒸气的内能一发电机转子的机械能一电能。3.S前核能的获得途径核能的获得途径主要有两种，即重核裂变与轻核聚变。核聚变要比核裂变释放出更多的能量。例如相同数量的氘和铀-235分别进行聚变和裂变，前者所释放的能量约为后荞的三倍多。被人们所熟悉的原子弹、核电站、核反应堆等等都利用Y核裂变的原理。只是实现核聚变的条件要求的较高，即需要使氢核处于6000度以上的高温才能使相当的核具奋动能实现聚合反应。核能的优点：1.核能发电不像化

4、石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。2.核能发电不会产牛.加重地球温室效应的二氧化碳。3.核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，没有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积、小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。5.核能发电的成木中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成木较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。核能的缺点：1.核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占

5、体积不大，但因具有放射性，故必须慎重处理，iL需面对相当大的政治困扰。2.核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热，故核能电厂的热污染较严重。3.核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。二、核能的其他应用1、宇航、卫星屮的核电源人造地球卫星和宇宙飞船都需要使用长期、可靠性高的电源。然而通常的化学电池重量大、使用期短，不能适应卫星、飞船工作。因此，在卫星、飞船

6、中多数采用太阳能电池和蓄电池联合供电。但是，太阳能电池在离太阳太近或较远外，都不能适用。男外在需要供电功率较大时，太阳能设备体积和重量也很大，不适用于空间设备。核电池是利用放射性同位素的射线被物质吸收产生热能，并通过热一电转换设备获得电力。将它制成圆柱形电池。燃料放在电池中心，周围用热电元件包覆，放射性同位素发射高能量的U射线，在热电元件中将热量转化成电流。这种电池尺寸小，重量轻，目前核电池已应用在地球轨道的卫星上。2、火箭核推进发动机利用核能作为航天器推进初级能源的核动力装置可以分为核热火箭发动机和核电火箭发动机两类。核热火箭发动机系统是利用核能

7、加热工质产生推力的火箭发动机系统。它的工作原理与化学火箭发动机相似，只是加热能源不同。核热火箭发动机的比冲高，寿命长，但技术复杂，适用于长期工作的航天器。利用核裂变反应堆的核火箭发动机系统，工质一般为氢气，被反应堆加热后调整喷出，产生推力。3、核能供热核能供能是利用核反应堆生产的能量直接供热。它可以用这种能量单纯供热，也可以用综合利用。如热电联供。核能供热是核能应用的一个重要方面。目前约有70%—次能源用于供热，而核能供热的优点是环境污染小，燃料运输量小，因此核能供热的市场前景十分广阔的。一座20万千沉的低温核热站可以满足500万平方米的建筑面积供

8、暖。每年节省标准煤30万吨，减少1亿多万吨公里的运输量。同时减少排放烟尘。4、核能海水淡化世界不少国家和地区面临日益严重的