电池发展历史、现状及趋势教案资料.ppt

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1、电池发展历史、现状及趋势李伟善主要内容电池发展简史电池的定义、特点和作用一次电池二次电池电化学电容器燃料电池主要电池的发明时间-2200Baghdadbattery1800Voltaicpile:silverzinc1836Daniellcell:copperzinc1838Grove:principleofaircell1859Planté:lead-acidcell1868Leclanché:carbonzincwetcell1888Gassner:carbonzincdrycell1899Junger:nickelc

2、admiumcell电池发展简史电池的历史1946Neumann:sealedNiCd1956Bacon:alkalinefuelcell1959Urry:alkalineprimarybattery1960sRechargeableNiCd1970sLithium,sealedleadacid1990Nickelmetalhydride(NiMH)1991Lithiumion1992Rechargeablealkaline1999Lithiumionpolymer电池发展简史1980年代前后1980年代，电池工业被认为已

3、相当成熟，无太多的发展空间最近二十年，新型电池层出不穷传统电池的性能显著的改善新概念电池发明电池发展简史定义电池是将化学能转化成电能的一种装置电池的定义、特点和应用价值电活性物质Mostwantstoreduce(gainelectrons)GoldMercurySilverCopperLeadNickelCadmiumIronZincAluminumMagnesiumSodiumPotassiumLithiumMostwantstooxidize(loseelectrons)电池的定义、特点和应用价值电池发电的特点能量转

4、化效率高无噪音操作方便……电池的定义、特点和应用价值电池为人类带来了极大的便利最早的手提电话：第一部手提电话重量为9.8kg1982年，Nokia现在的大多数手提电话重量小于100g电池的定义、特点和应用价值新世纪更需要电池社会可持续发展减少自然资源的使用减少环境污染人类生活更加舒适便利电器越来越多电器变小使用时间延长电动汽车电池的定义、特点和应用价值电池的新应用高价值的电子设备电动工具工业牵引军事固定备用电源电动汽车可再生能源利用的储能装备电池的定义、特点和应用价值电池工业发展趋势环保电池本身对环境无污染电池可回收二次化

5、高能高功率电池的定义、特点和应用价值发展需求与电池化学的矛盾能用于设计成电池的化学反应相当有限需求能量：从100mWh的扣式电池到20kWh的动　　　力电池功率：从25-100µW的心脏起搏器电池到MW级的备用电源电池的定义、特点和应用价值对策材料的变革结构设计的进步电池的定义、特点和应用价值一次电池一次锂电池优点高能缺点成本高锂二氧化锰电池一次电池Li-CFx电池一次电池锌锰电池一次电池智能卡(SmartCard)一次电池纸电池一次电池锌二氧化锰薄电池一次电池锌银电池一次电池金属空气电池金属作阳极作活性物质Li,Mg,Z

6、n,Al,Fe用不完的空气作阴极活性物质一次电池铝空气电池一次电池锌空气电池一次电池二次电池阀控式铅酸电池二次电池Alloy(H)+OH-Alloy+H2O+e-NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-Ni-MH电池二次电池锌镍电池二次电池锂离子电池二次电池锂离子电池二次电池二次电池锂电池材料二次电池聚合物干聚合物聚合物－凝胶聚合物－溶液二次电池锂二次电池二次电池可充碱性锌锰电池二次电池电化学电容器电容器电化学电容器电解电容器电化学电容器电化学电容器电化学电容器1000m2/g*5uF/cm2*10000=50F

7、/g电化学电容器电化学电容器电化学电容器e-2H24H++4e-2H2+4OH-4H2O+4e-2H24H++4e-⅔CH3OH+⅔H2O⅔CO2+4H++4e-O2+2CO2+4e-2CO32-2H2+2CO32-2CO2+2H2O+4e-or2CO+2CO32-4CO2+4e-O2+4e-2O2-2H2+2O2-2H2O+4eor2CO+2O2-2CO2+4eor½CH4+2O2-½CO2+H2O+4eOxidantFuelCurrentLoadElectrolyteResidualoxid

8、antandwaterResidualfuelandproductgasesLi2CO3+K2CO3inLiAlO2CO32-YSZO2-PAFCAFCPEMFCDMFCMCFCSOFC+e-O2+4H++4e-2H2OH3PO4H+O2+2H2O+4e-4OH-KOHOH-O2+4H++4e-2