新能源材料概论1.ppt

材料科学与工程学院 马泉山 新能源材料概论 材料科学与工程学院 教学目的 通过本课程教学，使学生建立节能减排的观念；了解能源的基本知识；理解各类新能源技术的基本原理；掌握部分实用的节能技术；探讨能源发展前景；展望未来有可能替代传统能源的能源材料；认识与能源有关的各类材料的应用现状 。开设本课程的目的是希望为社会培养急需的、有创造性的、能综合思维的，具备新能源材料知识的专门人才。 教学要求 1、本课程采用自编讲义，多媒体教学，图文并茂。以课堂教学为主，参考资料为辅，学生需准备笔记本，做好笔记。 2、每章内容均准备有思考题，以便于复习理解。 3、平时成绩占50%，由出勤、笔记构成。期末考察占50%。 主要内容 第一章 能源概述 1、能源及其分类； 2、能源与人类文明 3、全球能源危机； 4、大国能源战略竞争的背后； 5、中国面临“贫血”的威胁； 第二章 常规能源 1、煤炭 2、石油 3、天然气 4、水能 5、二次能源 6、煤层气 7、可燃冰 第三章 能源与环境 1、温室效应； 2、酸 雨； 3、臭氧层的破坏； 4、热 污 染； 5、放射性污染； 6、能源对人体健康的影响 第四章 能源与可持续发展 第五章 新能源技术 1、核能； 2、太阳能； 3、风能； 4、地热能； 5、海洋能； 6、生物质能； 7、氢能； 第六章 电池 1、原电池 2、二次电池 3、锂电池 4、燃料电池 5、电池材料的发展 第七章 太阳能电池 1、太阳能电池简介 2、太阳能电池工作原理 3、太阳能电池分类 4、太阳能电池对材料的要求 5、各类太阳能电池的制造方法及研究状况 6、利用太阳能电池发电的优缺点 7、太阳能电池的展望 第八章 节能技术综述 1、基本概念和基本原理 2、热能转换与利用中的节能技术 3、可再生能源 4、辨别节能 技术中的伪科学 5、总结 参考书 1、《新能源材料》 雷永泉 编 天津大学出版社 2000.12 2、《新能源概论》 王革华 编 化学工业出版社 2006.5 3、《新能源技术》 翟秀静 刘奎仁 韩 庆 编 化学工业出版社 2005.9 4、《能源概论》 黄素逸 高 伟 编 高等教育出版社 2004.8 第一章 能源概述 本章教学目的与要求： 了解和掌握能源的概念和分类； 了解当今世界人类所面临的能源问题； 了解和熟悉新能源技术。 本章主要内容： 能源及其分类； 能源与人类文明 全球能源危机； 大国能源战略竞争的背后； 中国面临“贫血”的威胁； 第一节 能量、能源及其分类 能量 物质和能量是构成客观世界的基础。 科学史观认为，世界是由物质构成的，没有物质，世界便虚无飘渺；运动是物质存在的方式，是物质固有的属性，能量则是物质运动的度量。 所谓能量，也就是“产生某种效果（变 化）的能力”。反过来说，产生某种效果（变化），必然伴随能量的消耗和转换。 人类所认识的六种能量形式 机械能 热 能 电 能 辐射能 化学能 核 能 舟曲泥石流 能量的转换 能量在空间上的转移，即能量的传输。 能量在时间上的转移，即能量的储存。 能源及其分类 能源 能源是指人类用来获取能量的自然资源。 能源家族成员种类繁多，而且新成员的不断加入也使这个大家庭得到不断的更新和扩充。 能源的分类 由于可被人类利用的能源多种多样，因此有以下六种不同的分类方法： （1）按地球上的能量来源分； （2）按被利用的程度分； （3）按获得的方法分； （4）按能否再生分； （5）按能源本身的性质分； （6）按对环境的污染情况分。 按地球上的能量来源分 来自于地球本身，如核能、地热能等； 来自于地球外天体，如宇宙射线及太阳能，以及由太阳引起的水能、风能、波浪能、海洋温差能、生物质能、光合作用等； 来自于地球和 其他星体的相互 作用，如潮汐能。 按被利用的程度分 常规能源，如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等； 新能源，如太阳能、 地热能、潮汐能、生 物质能等，另外还有 核能。 按获得的方法分 一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能等； 二次能源，即由一次能源直接或间接转 换而来的能源，如电、 蒸汽、焦炭、煤气、氢 等，它们使用方便，是 高品质的能源。 按能源能否再生分 可再生能源，即不会随其本身的转化或人类的利用而越来越少的能源，如水能、风能、潮汐能、太阳能等； 非再生能源，它随 人类的利用而越来越 少，如石油、煤、天 然气