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亚速钢铁厂内如何发电,亚速钢铁厂内如何发电的

Time:2024-05-31 06:21:08 Read:0 作者:

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电池的工作原理?

这里谈一谈笔者比较熟悉的汽车领域动力电池的应用。

新能源汽车的动力电池可以分为二次电池(包括铅酸电池,镍镉电池,镍氢电池,锂电池)和燃料电池。目前锂电池是主流。

首先纠正一个概念,锂电池按照正负极使用的材料不同,通常分两大类 :

锂金属电池,也就是使用二氧化锰为正极材料,金属锂或其合金金属为负极材料的电池;锂离子电池,使用锂合金金属氧化物为正极材料,石墨为负极材料电池。

锂金属电池其性质不够稳定而且不能充电,所以不属于二次电池。对于新能源汽车来讲,我们平时说的锂电池,就是指锂离子电池。

我们来看看锂离子电池的工作原理,如下图:

锂离子电池主要由正极(含锂化合物),负极(碳素材料),电解液,隔膜四个部分组成:

电池充电时,正极上锂原子电离成锂离子和电子(脱嵌),锂离子经过电解液运动到负极,得到电子,被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中(插入);

燃料电池的工作原理:H2到达气体扩散层后,在催化剂作用下氧化成H+和e-,H+通过电解质膜与在阴极的O2反应生成水,在阳极产生的e-则通过外电路从阳极流向阴极,从而形成电流。在燃料电池的反应中,氢气作为燃料被消耗,而电能的产生取代了热能的释放。

动力电池主要由正极、负极、电解液、隔膜等四大材料组成,性能要求高能量密度、长寿命、可靠安全。动力电池属于二次电池,可以利用化学反应的可逆性在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而循环使用。电池的充放电过程就是锂离子在正负极材料的嵌入和脱嵌并伴随着能量的吸收和释放的过程。

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光伏的本质是光生伏特效应。当光线照射在太阳能电池上时,光线中具有足够能量的光子包会在电池内部被吸收,并将电子从硅材料的共价键中激发出来、产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将因为空间电荷电场的作用而作定向运动,电子向带正电的N区,空穴向带负电的P区运动,其结果在P区和N区之间产生一个可测试到的光生电压并通过电池的前后电极向外电路输送电流。

目前电化学储能中应用较为广泛的包括铅酸电池、液流电池、锂电池、钠硫电池。其中,锂电池的能量密度较高,可达200-500Wh/L,且具有循环寿命长、绿色环保等特点,因此在各类电化学储能技术中具有较强优势。

钠硫电池正负极活性物质分别是硫和熔融态金属钠,固体氧化铝陶瓷同时起电解质和隑膜的作用。放电时,金属钠在隑膜表面被氧化为钠离子,幵通过电解质与正极的硫结合,还原为多硫化钠化合物,同时电子通过外电路回到正极,充电过程与之相反。

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