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。
新能源新材料新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。
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。
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。
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”。
新能源定义
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为:以新技术和新材料为基础,使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用,用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源,重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。
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、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。
新能源材料有裂变反应堆材料、聚变堆材料、超导材料、储氢材料、纳米材料等。
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。新能源材料有裂变反应堆材料、聚变堆材料、超导材料、储氢材料、纳米材料等。
裂变反应堆材料和聚变堆材料:
裂变反应堆材料:如铀、钚等核燃料、反应堆结构材料、慢化剂、冷却剂及控制棒材料等。聚变堆材料:包括热核聚变燃料、第一壁材料、氚增值剂、结构材料等。
超导材料:
有些材料当温度下降至某一临界温度时,其电阻完全消失,这种现象称为超导电性,具有这种现象的材料称为超导材料。超导体的另外一个特征是:当电阻消失时,磁感应线将不能通过超导体,这种现象称为抗磁性。
储氢材料:
目前的储氢材料多为金属化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。氢是无污染、高效的理想能源,氢的利用关键是氢的储存与运输。
氢对一般材料会产生腐蚀,造成氢脆及其渗漏,在运输中也易爆炸。储氢材料的储氢方式是能与氢结合形成氢化物,当需要时加热放氢,放完后又可以继续充氢的材料。
纳米材料:
纳米材料是纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的科学分支。用纳米来命名材料是20世纪80年代,纳米材料是指由纳米颗粒构成的固体材料,其中纳米颗粒的尺寸最多不超过100纳米。
纳米材料的制备与合成技术是当前主要的研究方向,虽然在样品的合成上取得了一些进展,但至今仍不能制备出大量的块状样品,因此研究纳米材料的制备对其应用起着至关重要的作用。
以上参考:百度百科——新能源材料
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。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
二、新能源的特点:
新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
据世界断言,石油,煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。
三、您所提到的两种新能源的介绍:
1、太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。
利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能;太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水,并利用热水发电等。
太阳能可分为2种:
(1).太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。由于没有活动的部分,故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
(2).太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。
2、地热能
地球内部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反应和放射性元素衰变释放的能量等。放射性热能是地球主要热源。我国地热资源丰富,分布广泛,已有5500处地热点,地热田45个,地热资源总量约320万兆瓦。
2022新能源材料与器件专业就业方向:
本专业毕业生可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作,也可以在通讯、汽车、医疗领域从事新能源材料和器件的开发、生产和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。该专业适合升学考研。
2022新能源材料与器件前景分析:
工程机械
具体岗位:工程/设备工程师、机械工程师、机械设计师、机械制图员、模具工程师、产品工艺/制程工程师
生产/加工/制造
具体岗位:生产主管/督导/组长、制造工程师、化验/检验、工业工程师、产品开发/技术/工艺
市场/营销
具体岗位:市场营销经理、市场总监、市场拓展专员/助理、市场调研与分析、产品/品牌经理
行政/后勤/文秘
具体岗位:行政经理/办公室主任、助理/秘书、前台/总机/接待、行政总监
新能源材料与器件专业课程有:应用电化学、薄膜物理与技术、无机材料物理化学、材料物理性能、材料研究方法与现代测试技术、新能源材料设计与制备、新能源转换与控制技术、储能材料与技术、半导体硅材料基础、半导体物理与器件、硅材料检测技术、化学电源设计、化学电源工艺学等。
新能源材料与器件专业前景如何
新能源材料与器件专业培养适应国家战略性新兴产业需要,德智体美综合素质全面发展,具备坚实的材料、物理、化学、电子、机械等学科基础,系统掌握新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、测试技术与质量评价、新能源系统与工程等方面的专业基本理论与基本技能的复合型人才。
新能源材料与器件专业毕业生可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作,也可以在通讯、汽车、医疗领域从事新能源材料和器件的开发、生产和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。
新能源材料与器件专业就业方向毕业后主要在新能源、学术、电子技术等行业工作,大致如下:
1 新能源
2 学术/科研
3 电子技术/半导体/集成电路
4 教育/培训/院校
5 互联网/电子商务
6 机械/设备/重工
7 汽车及零配件
8 电气/电气/电力/水利
新能源材料与器件专业课程有:应用电化学、薄膜物理与技术、无机材料物理化学、材料物理性能、材料研究方法与现代测试技术、新能源材料设计与制备、新能源转换与操纵技术、储能材料与技术、半导体硅材料基础、半导体物理与器件、硅材料检测技术、化学电源设计、化学电源工艺学等。
本专业培养适应我国社会主义现代化建设需要德、智、体全面发展,具备新能源产生、转化、储存的基本理论和技术知识,能够从事新能源材料及其器件设计、开发、研究,以及能对其生产制造过程管理与改造基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、富有创新精神的高级工程技术人才。
新能源材料与器件专业就业前景
新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一,新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。
新能源材料与器件本科专业是适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设立的,是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉,以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业。
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太阳能电池材料是新能源材料,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。
氢是无污染、高效的理想能源,氢的利用关键是氢的储存与运输,美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。氢对一般材料会产生腐蚀,造成氢脆及其渗漏,在运输中也易爆炸,储氢材料的储氢方式是能与氢结合形成氢化物,当需要时加热放氢,放完后又可以继续充氢的材料。目前的储氢材料多为金属化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。
每年都会有很多新能源材料与器件专业的同学选择考研提升学历,那么本专业考研考哪些科目呢?下面是由出国留学网编辑为大家整理的“新能源材料与器件专业考研科目有哪些”,仅供参考,欢迎大家阅读本文。
新能源材料与器件专业考研考什么?
1、政治
2、英语一
3、数学二
4、材料科学与工程基础
考研方向:材料物理与化学
材料物理与化学专业是物理、化学和材料等构成的交叉学科,它综合了各学科的研究方法与特色。本学科是以物理、化学等自然科学为基础,从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,研究不同材料组成-结构-性能间的关系,设计、控制及制备具有特定性能的新材料与相关器件,致力于先进材料的研究与开发。是研究各种材料特别是各种先进材料、新材料的性能与各层次微观结构之间关系的基本规律,为各种高新技术材料发展提供科学依据的应用基础学科,是理工科结合的学科。
研究方向
(1)介电超晶格及其微结构材料与器件
(2)介电、铁电薄膜与集成器件
(3)人工带隙材料
(4)全氧化物异质结构与器件
(5)纳米材料与纳米电子学
(6)新型功能无机非金属材料
(7)微结构材料的设计
(8)材料设计中的高性能计算
(9)非线性光子学
(10)低维纳米材料的控制合成和组装
(11)生物纳米材料和生物医学材料
2)纳米光子学材料。