新能源材料复习资料-13材化
- 新能源材料复习
一、名词解释1、二次电池2、薄膜太阳能电池3、燃料电池4、核能5、新能源6、储能技术7、热核反应8、碱性蓄电池9、新能源材料10、生物质能11、地热能二、基本知识1、可再生能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能、氢能和水能等.2、相变储能材料的热物性主要包括: 热导率、比热容、热膨胀系数、相变潜热、相变温度。
3、锂离子电池正极材料氧化物类主要有：钴酸锂（LiCoO2）、镍酸锂（LiNiO2）、锰酸锂（LiMn2O4)、钒酸锂（Li3V2O5）、三元氧化物材料等。
4、锂离子电池负极材料主要有：中间相微珠碳(MCMB）、石墨化碳、碳纤维、碳纳米管、金属合金、硅基材料等。
5、硅是目前太阳能电池的主要材料之一,按照其微观结构的不同，用于太阳能电池的硅分为单晶硅、多晶硅和非晶硅.6、黄铜矿基太阳能电池材料主要有：CuInSe2、CuGaSe2、Cu（In，Ga)Se2、CuInS2等。
7、核能利用是人类高效率利用核能,使核燃料在受控条件下发生核反应,按照反应方式可分为：核裂变与核聚变。
8、氢能是对环境无害的绿色能源，获取氢的原料是水，资源丰富，氢使用后产物是纯水或水蒸汽，故此氢是完全可再生的燃料。
氢能源系统的技术关键是氢的制造、储存、运输和利用技术.9、质子交换膜燃料电池（PEMFC)的双极板材料大致可分为碳（石墨）材料、金属材料和复合材料。
10、透明导电薄膜玻璃是在玻璃基底上通过物理或者化学方法制作的透明导电氧化物薄膜，主要包括In2O3, SnO2，ZnO, CdO氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料,例如In2O3:Sn(ITO), ZnO:In(IZO）, ZnO：Ga(GZO），ZnO：Al（AZO).11、镍氢电池的正极材料—球形Ni(OH)2的制备方法主要有三种:化学沉淀结晶法；镍粉高压催化氧化法；金属镍电解沉淀法.12、镍氢电池的负极材料—储氢合金按照组成配比（或晶型）可以分为AB5、AB2、AB、A2B型四种.13、碱性电池的种类：铁镍电池；镉镍电池;镍氢电池；锌银电池。
大学 材料化学 复习要点
材1.晶体：晶体是指一种内部粒子（原子、分子、离子）或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体。
这种晶体结构的周期性是指一定数量和种类的粒子（或粒子集团）在空间排列时，在一定的方向上，相隔一定的距离重复出现的现象。
这些重复的单位在化学组成、空间结构上完全相同。
2.晶体周期性的结构，必然存在着两个重要的因素，即周期性重复的内容和周期性重复的方式。
第一要素称为结构基元，第二要素叫重复周期的大小和方向。
3.点阵：将晶体结构中的每个结构基元抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列，就构成了点阵。
4.一维平移群表示为：T m=m a(m=0,±1，±2,…..)二维平移群：T mn=m a+n b(m=0,±1，±2,…..)三维平移群：T mnp=m a+n b+p c(m=0,±1，±2,…..)5.晶胞：空间格子将晶体结构截成的一个个大小、形状相等，包含等同内容的基本单位。
6.晶胞参数：a，b，c，α，β，γ，且α=∧bc,β=∧ac,γ=∧ab。
7.晶胞所含内容则是指晶胞内原子的种类、数量及它们在晶胞中的位置，可用原子的坐标参数（x,y,z）表示。
一般三个晶轴按右手定则安排。
原子在晶胞中的坐标参数的意义是指由晶胞原点指向原子的矢量用单位矢量表示。
如，晶胞内点P处原子的位置表示为OP=x a+y b+z c。
8.晶面指标：指平面点阵面在三个晶轴上的倒易截数之比。
9.晶体的缺陷：指偏离理想点阵结构的情况。
10.晶体的缺陷按几何形式分为：点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。
11.点缺陷包括空位、杂质原子、间隙原子、错位原子和变价原子等。
12.Frenkel缺陷：任何晶体当处于一定的温度时，有些原子的振动能可能瞬间增大到可以克服其势垒，离开其平衡位置而挤入间隙，形成一对空位和间隙原子，这种方式形成的正离子空位和间隙正离子成为Frenkel缺陷。
新能源材料复习资料-13材化
新能源材料（华东理工出版社）第一部分前言、概述和锂离子电池相对于传统能源，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枯竭（特别是化石能源）具有重要意义。
新能源材料是指支撑新能源发展，具有能量储存和转换功能的功能材料或结构的功能一体化材料。
能源按其形成方式分为一次能源和二次能源。
一次能源包括以下三大类：1)来自地球以外天体的能量，主要是太阳能；2)地球本身蕴藏的能量、海洋和陆地内储存的燃料、地球的热能等；3)地球与天体相互作用产生的能量，如潮汐能。
能源按照其循环方式分为不可再生能源（化石燃料）和可再生能源（生物质能、氢能、化学能源）；按照使用性质可分为含能体能能源（煤炭、石油等）和过程能源（太阳能、风能等）；按环境保护要求可分为清洁能源（太阳能、氢能、风能、潮汐能等）和非清洁能源；按现阶段的成熟程度可分为常规能源和新能源。
主要的八种新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能。
对应的八种新能源技术：太阳能利用技术；氢能利用技术；核电技术；化学电能技术；生物质能应用技术；风能，海洋能与地热能应用技术；潮流能利用技术；地热能技术。
新能源材料作用：1)新材料把原来习用已久的能源变成新能源；2)新材料可提高储能和能量转化效果；3)新材料决定了新能源的性能和安全性能；4)材料的组成、结构、制作和加工工艺决定着新能源的投资和运行成本。
新能源材料的任务和面临的课题：1)研究新材料、新结构、新效应从提高能量的利用效率；2)资源的合理应用；3)安全与环境保护；4)材料规模生产的制作与加工工艺；（要求大量生产，大成品率，高劳动生产率，材料及部件的质量参数异质、可靠性、环保及劳动保护，低成本。
）5)延长材料使用寿命；锂离子电池的电池参量：1) 电压 开路电压：ψ正-ψ负 锂电池为3.6～4.OV ，铅酸蓄电池为12V 。
工作电压：负载后的放电电压。
E 理论>E 开路>E 工作锂具有较低的电极电位-3.045V 。
新能源复习资料终极版
新能源复习题第一章：1.电动汽车概念:汽车行驶的动力全部或部分来自电机驱动系统的汽车。
它主要是以动力电池组为车载能量源，是涉及机械，电子，电力微机控制等多学科的高科技技术产品。
类型：按汽车行驶动力来源的不同分：EV电动汽车；HEV 混合动力电动汽车；PHEV插电式混合动力电动汽车；FCEV燃料电池电动汽车。
燃料电池：利用氢气和氧气在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置。
特点1、能量转化效率高2、不污染环境。
2.电动汽车的共性技术：电机，电池，电控，电动化辅助系统。
答：作为共性技术，电驱动、动力电源、整车集成和控制优化始终是电动汽车技术攻关的核心焦点，伴随科技的进步，表现出多样化的解决方案、优良的性能和新的特点。
第二章、纯电动汽车纯电动汽车（概念：利用动力电池作为储能动力源通过电池向电机提供电能，驱动电机运转，从而推动汽车前进的一种新能源汽车。
特点：行驶过程中零排放、零污染、噪声小、结构简单、维修方便）电动汽车主要有电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。
各组成部分的功能是什么？电力驱动系统：由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成，将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置；并控制电动机的电压或电流，完成对电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
电源系统：作为纯电动汽车的能量来源，电源系统承当着为驱动电机以及为汽车辅助系统供能的作用。
辅助系统：作为辅助动力源，对动力转向单元和动力制动单元以及温度控制单元起辅助控制作用，确保整车在合理的状态中工作以及确保乘坐的舒适性1.1、图2-8中各部分的功能是什么？逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
1.2、驱动和制动能量回收的工作原理是什么？在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。
新能源材料考试大纲
第二章 镍氢电池
1.电池是一种利用电化学的氧化-还原反应，进行化学能和电能之间转换的储能装置。
2.能导电的物质称为导电体，通常分为两类：
a.第一类导体，又称电子导体 (electronic conductive body)，如金属、石墨或某些金属氧 化物等。 b.第二类导体，又称离子导体 (ionic conductive body) ，如电解质溶液、熔融电解质等。 3.形成原电池的条件: a.条件一：两种活动性不同的金属;或一种金属与石墨作电极。
6.电池分类
一次电池：只能进行一次放电的电池，不能进行充电而再利用。能量储存， 一次性，活性物质消耗到一定程度就不能再用，小型方便。 二次电池（蓄电池）：反复进行还能够充电、放电而多次使用的电池，也 叫蓄电池或充电电池。能量储存，循环使用，可充电电池。 燃料电池：把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换 器”。 锌锰干电池 一次电池 银锌纽扣电池 锌汞电池 铅酸蓄电池
2015-3-16 .19.
19.几种典型的储氢合金负极材料
目前研究的储氢合金负极材料主要有AB5型稀土镍系储氢合金、AB2型Laves相合金、AB型Ti-Ni系 合金、A2B型镁基储氢合金以及V基固溶体合金等。它们的主要特性见下表：储氢合金是由易于生 成稳定氢化物的元素，如（La,Zr,Mg,V,Ti)等与其他元素（非氢化物形成元素，如Cr，Mn，Fe，Co， Ni，Cu，Zn，Al等）组成的金属间化合物。
质结构而主体结构基本不变的固态反应。 主体提供可到达的末占据位置(如四面体、 八面体的间隙位置或层状化合物层与层之 间存在的范德华空隙等)。 反应可示意性地表达为： xG+□X[Hs]→GX[Hs] 1-1 所生成的非化学计量化合物GX[Hs]称为嵌入化 合物(简称嵌合物)。
材料化学期末复习资料
点缺陷在热力学上是稳定的。 离开平衡位置的原子有三个去处 迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置上，使晶体内部留下空位，称为肖特基（Schottky）缺陷或 肖特基空位； 挤入点阵的间隙位置，在晶体中同时形成数目相等的空位和间隙原子，则称为弗兰克尔（Frenkel） 缺陷； 跑到其他空位中，使空位消失或使空位移位。
电化学腐蚀 金属表面在介质如潮湿空气、电解质溶液等中，因形成微电池而发生电化学作用而引起的腐蚀称 作电化学腐蚀。 电化学腐蚀的特点是形成腐蚀电池。
形成腐蚀电池具备的条件 首先，有电位差存在。即不同金属或同种金属的不同区域之间存在着电位差。电位差越大，锈蚀越 烈。 二，有电解质溶液，即两极材料共处于相连通的电解质溶液中。 三，具有不同电位的两部分金属之间必须有导线连接或直接接触。
材料性能
材料的耐氧化性、耐有机溶剂性和耐老化性 化学腐蚀 材料表面与非电解质（干燥气、高温气体、非电解质溶液）直接发生化学作用而引起的破坏称为化学腐 蚀。 在化学腐蚀过程中，电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。 化学腐蚀原理比较简单，属于一般的氧化还原反应 可以利用致密氧化膜的保护特性，以改善材料的耐氧化腐蚀性能。
范德华力 分子与分子间的作用力 普遍存在固体、液体、和气体分子间 特点：没有方向性、饱和性 范德华力对材料性能的影响 范德华力对物质的沸点、熔点、气化热、熔化热、溶解度、表面张力、粘度等物理化学性质有决定性 的影响。 对聚合物材料，由于分子链很长，所以即使范德华键很弱，但分子链间范德华力总和还是很大的，聚 合物材料的性质在很大程度上受范德华力的影响。
高分子的溶解 先溶胀，后溶解
耐老化性 老化：高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于受热、光照、氧、高能辐射、化学介质、微生物、 潮湿等环境因素影响，逐步发生物理化学性质变化，使性能下降，以致最后丧失使用价值的过程。 老化的基本类型 1. 化学老化 一种不可逆的化学反应，是高分子材料分子结构变化的结果，如塑料的脆化、橡胶的龟裂。 特点：不可逆、不能恢复 主要有：降解、交联 2. 物理老化 玻璃态高分子材料通过小区域链段的布朗运动使其凝聚态结构从非平衡态向平衡态过渡。从而使得材 料的物理、力学性能发生变化的现象。具有可逆性； 密度增加，模量和拉伸强度增加，断裂伸长和冲击强度下降，由塑性转变成脆性。
材料化学考试重点整理
第一章1、材料的基本概念材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。
材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。
材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。
材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。
材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。
2、什么是材料科学工程具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。
3、什么是材料化学材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。
采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。
涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。
材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。
同时又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。
4、材料的分类（1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类结构材料的使用性能主要是力学性能；功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。
（2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。
第二章1、原子结合---键合两种主要类型的原子键：一次键和二次键。
（1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。
（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。
）一次键通常比二次键强一个数量级以上。
2012-2013-新能源材料复习
2012-2013新能源材料复习随着社会的发展和环境的恶化，新能源材料的研究和开发日益受到关注。
在2012-2013年的新能源材料课程中，我们学习了在新能源材料领域中的一些关键技术和理论。
在我们的学习中，涉及到了许多重要的内容，包括太阳能电池、燃料电池、锂离子电池和超级电容器等。
在这篇文章中，我们将对这些内容进行和回顾。
太阳能电池太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置。
在课程中，我们学习了太阳能电池的构造和原理。
太阳能电池通过将太阳能吸收后将其转化为电能。
太阳能电池的结构一般由掺杂半导体材料制成，包括n型半导体和p型半导体材料。
此外，我们还研究了不同种类的太阳能电池，例如：硅太阳能电池，高效低成本的钙钛矿太阳能电池，有机太阳能电池等。
我们的学习深入了解到各种类型太阳能电池的构造和性质，其中含有复杂的化学反应和材料技术。
燃料电池燃料电池是将化学能转换成电能的装置。
在我们的学习中，关于燃料电池的讨论主要涉及到质子交换膜燃料电池（PEMFC）和碱性燃料电池（AFC）。
质子交换膜燃料电池在我们的学习中得到了重点研究。
质子交换膜燃料电池利用氢气和氧气作为燃料来产生电能。
在质子交换膜燃料电池中，氢气在阳极处流淌，通过质子交换膜（PEM）进入阴极侧，并与氧气反应。
反应产物是水和电能。
在这个过程中，由于质子交换膜的特殊性质，质子可以通过 PEM 自由穿过，实现了氢氧反应过程中的电量转换。
与PEMFC 不同，碱性燃料电池不使用质子交换膜作为承载电子和离子的介质，而是使用碱性电解液。
碱性燃料电池有很好的动力性和效率。
锂离子电池锂离子电池是现代电子设备中普遍采用的电池。
在新能源材料课程中，我们了解到了它的构造和原理。
锂离子电池是一种充电电池，它的极性是由锂离子在电极中流动和转换完成的。
在充电过程中，锂离子由正极（如RuO2或LiCoO2）向负极（如碳）移动，反之在放电过程中，离子的流动方向相反。
锂离子电池的具体特征是高能量密度、长寿命、高安全性和长时间的稳定性等。
能源化工复习资料汇总
能源化工概论第一章绪论能源是能量的来源，是可产生各种能量（如电能、光能、机械能、热量等）的物质的统称，是能够直接取得或者通过加工、转换而取得的有用的各种资源。
三个能源时期：1 薪柴时期；18世纪前薪柴和秸秆等生物质燃料来生火、取暖和照明2 煤炭时期；18世纪60年代，第一次能源大转变，蒸汽机的发明和使用，促进了煤炭勘探、开采和运输业的大发展。
19世纪末，蒸汽机逐渐被电动机取代，电力工业主要是依靠煤炭作为主要燃料的。
煤炭已取代薪柴，成为世界能源消费结构的主体，完成了从薪柴时期到煤炭时期的转变。
3 石油时期20世纪50年代，由于石油勘探和开采技术的改进，大型油气田的发现，石油炼制技术的发展，致使各种成品油供应充足、价格低廉，促使其消费量大幅提升，最终引发了人类的能源消费结构发生了第二次大转变，即从以煤炭为主逐步转变为以石油、天然气为主。
到1959年，至此，石油和天然气首次超过煤炭，占据第一位。
纵观人类利用能源的历史，从化学化工的角度讲，就是一个脱碳的过程，即H/C比不断提高，能源利用逐步走向清洁、高效、可持续的发展状态。
能源的重要性能源是国民经济发展不可或缺的重要基础，是现代化生产的主要动力来源，现代工业生产和现代农业生产都是以能源为直接动力或间接动力的。
能源还是珍贵的化工原料：从石油中可以提炼生产出5000多种有机合成原料。
其中，作为重要化工原料的三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）经加工就可以得到三大合成材料（合成塑料、合成纤维和合成橡胶）及各种工业制品。
现代化农业生产更是离不开能源，农产品产量的大幅度提高，也是与大量使用能源联系在一起的。
世界经济发展的历史证明，国民经济需要以能源为基石，人民生活也与能源休戚相关。
标准煤具有统一热值标准的能源计量单位规定每千克标准煤的热值为7000千卡（29307千焦）能源,人口、粮食、环境、资源一起被列为世界上的五大问题能源危机世界性的能源问题主要反映在能源短缺及供需矛盾所造成的能源危机。
新能源技术复习材料学习总结题
1、二次能源是人们由_（一次能源）转换成符合人们使用要求的能量形式。
2、按照能源的生成方式可分为_一次能源和二次能源。
3、我国的能源消耗仍以（煤炭）为主。
4、煤炭、心油、天然气、水能、太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能等都是(一)次能源；电能、汽油、柴油、焦炭、煤气、蒸汽、氢能等都是（二）次能源。
5、能源在现代工业生产中占有重要地位。
从技术上来说，现代工业生产有3项不可缺少的物质条件：一是原料和材料，二是能源，三是机器设备。
6、从能量转换的角度来看．风力发电机组包括两大部分；一部分是风力机，由它将风能转换为机械能；另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。
7、生物能源的优点首先在于其经济性。
8、典型的大型风力发电机组通常主要由_叶轮、传动系统、发电机、调向机构及控制系统等几大部分组成。
9、目前能为人类开发利用的地热能源，主要是地热蒸汽，和地热水两大类资源，人类对这两类资源已有较多的应用。
10、地热能的利用可分为直接利用，和地热发电两大方面。
11、潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的_动能，和势能或位能。
12、波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。
13、生物质能的利用主要有直接燃烧，热化学转换，和生物化学转换三种途径。
14、生物质能作为与太阳能、风能并列的可再生能源之一，受到国际上广泛的重视。
15、核电站是利用核裂变反应产生的能量来发电的。
16、一次次能源，又叫做_自然资源_。
它是自然界小以_天然_形态存在的能源，是直接来自自然界而末经人们加工转换的能源。
17、随着科学技术的发展和社会的观代化，在整个能源消费系统中，二次能源所占的比重将增大。
18、能源_是国民经济发展和人民生话所必需的重要物质基础。
19、一切在气流中能产生旋转或摆动的机械运动都是风能转换的形式，可用于这类机械转换的系统就叫风能转换系统。
20、风产生的根本原因是_大气压差。
21、所谓地热能，简单地说．就是_来自地下的热能_。
22、通常，我们把地热资源根据其在地下热储中存在的个同形式，分为蒸汽型、热水型、地压型、干热岩到资源和岩浆型资源等几类。
新能源材料复习资料.
1.太阳能光电转换电池（晶体硅电池、薄膜电池）的工作原理、特点及应用。
薄膜太阳电池（非晶硅）特点非晶硅太阳能电池的优点1非晶硅具有较高的光吸收系数。
这是非晶硅材料最重要的特点，也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素。
2非晶硅的禁带宽度比单晶硅大，随制备条件的不同约在1.5-2.0eV的范围内变化，这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高。
③材料和制造工艺成本低、设备简单；而且非晶硅薄膜厚度仅有数千埃，不足非晶硅太阳电池硅基薄膜太阳电池有机电池薄膜太阳能电池砷化稼薄膜太阳电池CdTe薄膜太阳电池CuInSe薄膜太阳电池化合物半导体薄膜太阳电池染料敏化太阳电池多晶硅太阳电池晶体硅太阳电池厚度的百分之一，大大降低了硅原材料的成本；沉积温度为100～300ºC。
④易于形成大规模的生产能力，这是因为非晶硅适合制作特大面积、无结构缺陷的薄膜，生产可全流程自动化，显著提高劳动生产率。
（最大1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳电池）⑤由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题。
因而它几乎可以淀积在任何衬底上，如不锈钢、塑料甚至廉价的玻璃衬底⑥多品种和多用途，不同于晶体硅，在制备非晶硅薄膜时，只要改变原材料的气相成分或气体流量，便可使非晶硅薄膜改性，制备出新型的太阳电池结构；并且根据器件功率、输出电压和输出电流的要求，可以自由设计制造，方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
⑦易实现柔性电池，非晶硅可以制备在柔性的衬底上，而且其硅原子网络结构的力学性能特殊，因此，它可以制备成轻型、柔性太阳电池，易于与建筑集成。
⑧制备非晶硅太阳能电池能耗少，约100千瓦小时，能耗的回收年数比单晶硅电池短得多。
非晶硅太阳能电池的缺点①晶体硅相比，非晶硅薄膜太阳电池的效率相对较低，在实验室中电池的稳定最高光电转换效率只有13％左右。
在实际生产线中，非晶硅薄膜太阳电池的效率也不超过10％；②非晶硅薄膜太阳电池的光电转换效率在太阳光的长期照射下有一定的衰减，到目前为止仍然未根本解决。
新能源技术考试复习要点
一、名词解释（5小题，每题4分，共20分）1）标准煤：按煤的热当量值计算各种能源的计量单位。
1kgce=7000kcal=29271kJ （1 cal = 4.1816 J ）。
2）能量密度：指在一定的质量、空间或面积内，从某种能源实际所能得到的能量或功率。
4）能源安全：能源安全也就是要满足国家生存与发展正常需求的能源供应稳定和使用安全。
5）电力需求侧管理：指能源需求侧管理。
对用户的能源系统进行综合管理，实现综合优化，使各种能源需求进行互补，使各个能源供应系统实现协同优化。
6）能源弹性系数：能源消费的年增长率与国民经济年增长率之比。
7）标准油：按石油的热当量值计算各种能源的计量单位。
1 kgoe = 10000 kcal = 41816 kJ8）合同能源管理：合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。
其实质就是以减少的能源费用来支付节能项目全部成本的节能业务方式。
9）链式反应：铀核吸收一个中子后发生裂变，同时放出2-3个中子，这些中子又会轰击其他铀核，使其裂变产生更多中子，这样一代一代发展下去，形成一连串的裂变反应，这种连续不断的核裂变过程称为链式反应。
10）储量:储量是指有经济价值的可开采的资源量或技术上可利用的资源量。
可分为普查量、详查量、精查量。
11）生物质能:生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。
目前广泛使用的化石能源如煤、石油和天然气等，也是由生物质能转变而来的。
二、问答题（6小题，共60分）1.简述可持续发展的概念及其要点？（10分）可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。
就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境。
全球可持续发展有五大要点：能源开发，环境保护，发展援助，清洁水源，绿色贸易。
新能源汽车概论复习材料
三、知识拓展或学习总结1.什么是新能源汽车?答：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力源，综合车辆的动力控和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进,具有新技术，新结构的汽车.2.汽车新能源主要包括_电能_ 、_氢能源_、_天然气__、__醇类燃料_、_二甲醚_、_太阳能__等。
3.新能源汽车有哪些类型？答：（1)混合动力电动汽车,（2)纯电动汽车，（3）燃料电池电动汽车,（4）天然气汽车.4。
混合动力电动汽车的优势在于其可通过平均需用功率确定内燃机的_最大功率_，使内燃机处于油耗低、污染小的最优工况下工作，通常可以降低排放；混合动力电动汽车所使用的电池可回收制动等工况下的能量。
然而,混合动力电动汽车也存在_价格高_____,续驶里程小_______、_动力相对不稳定______等问题.5.纯电动汽车应用前景广泛，具有无污染、_低噪声______、_高效能______等优点.但蓄力电池单位重量储存的能量太小，充电后持续行驶里程不理想；高储量的电池使用寿命较短.6.燃料电池电动汽车，是利用_燃料电池______，将燃料中的_化学能______直接转化为电能实现动力驱动的新型汽车。
与内燃机汽车相比，，而不是利用燃料的燃烧过程。
其能量转化效率较内燃机要高_2~3_____倍。
7。
请查阅相关技术资料,介绍一款新能源汽车.三、识拓展或学习总结请查阅相关技术资料，谈谈你对新能源汽车发展趋势的认识。
三、知识拓展或学习总结1。
工作电压是指电池在一定负载条件下实际的_放电电压_____，如铅酸蓄电池的工作电压：1.8~2V；镍氢电池的工作电压:1。
1~1。
5V；锂离子电池的工作电压:_2.75V～3。
6V_____.2。
充电电压：_外电路直流电压______对电池充电的电压.一般，充电电压要大于开路电压,如镍镉电池的充电电压:1.45～1。
5V；锂离子电池的充电电压：_4。
1V～4。
2V_____；铅酸蓄电池的充电电压:_2。
新能源材料知识点整理
新能源材料知识点整理1.能源按形成方式不同分为一次能源和二次能源；按循环方式不同分为可再生能源和不可再生能源；按使用性质的不同分为含能体能源和过程能源；按环境保护的要求分为清洁能源和非清洁能源；按现阶段的成熟程度分为常规能源和新能源。
2.新能源：相对于常规能源而言，以采用新技术和新材料而获得，在新技术基础上系统的开发利用的能源。
3.金属氢化物镍电池的工作原理金属氢化物镍电池的正极活性物质采用氢氧化镍，负极活性物质为储氢合金，电解液为碱性水溶液，其基本电极反应为：M为储氢合金，MH为储有氢的储氢合金。
电池的充放电过程可以看作是氢原子或质子从一个电极移到另一个电极的往复过程。
在充电过程中，通过电解水在电极表面上生成的氢不是以气态分子氢形式逸出，而是电解水生成的原子氢直接被储氢合金吸收，并向储氢合金内部扩散，进入并占据合金的晶格间隙，形成金属氢化物。
在充电后期正极有氧气产生并析出，氧透过隔膜到达负极区，与负极进行复合反应生成水。
4.新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能、可燃冰。
5.储氢合金电极材料的主要特征：（1）储氢合金的可逆储氢容量较高，平台压力适中，对氢的阳极氧化具有良好的电催化性能（2）在氢的阳极氧化电位范围内，储氢合金具有较强的抗氧化性能（3）在强碱性电解质溶液中，储氢合金组分的化学状态相对稳定（4）在反复充放电循环过程中，储氢合金的抗粉化性能优良（5）储氢合金具有良好的电和热的传导性（6）合金的成本相对低廉6.目前研究的储氢合金负极材料主要有AB5型稀土镍系储氢合金、AB2型Laves相合金、A2B型镁基储氢合金以及V基固溶体型合金等类型。
7.影响AB5型储氢合金电极材料性能的因素：（1）合金的化学成分与电极性能（2）合金的表面改善处理与电极性能(3)合金的组织结构与电极性能8.锂离子电池的工作原理？答：充电过程中，锂离子从正极材料中脱出，通过电解质扩散到负极，并嵌入负极晶格中，同时得到由外电路从正极流入的电子，放电过程则与之相反。
新能源材料考试资料
新能源材料①什么是新能源材料？举例说明新能源与新能源材料？新能源材料则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。
新能源包括太阳能、生物质能、核能、风能、地热、海洋能等一次能源以及二次电源中的氢能等。
新能源材料主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料、嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料、Si半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。
当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料、聚合物电池材料、中温固体氧化物燃料电池电解质材料、多晶薄膜太阳能电池材料等。
②讨论能源供不应求的后果？据世界能源会议统计，世界已探明可采煤炭储量共计15980亿吨，预计还可开采200年。
探明可采石油储量共计1211亿吨，预计还可开采30～40年。
探明可采天然气储量共计119万亿立方米，预计还可开采60年。
探明可采铀储量合计235.6万吨(未包括中央计划国家)，如果利用得好，可再用2400～2800年。
全世界可开发水电装机容量共计22.6亿?W，年发电量可达98 00wh，可长期开发利用。
未来对能源的需求未来的人类社会依然要依赖于能源，依赖于能源的可持续发展。
因此，我们须现在就很清楚地了解地球上的能源结构和储量，发展必须开发的能源利用技术，才能使人类的生存得于永久维持。
当今煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年，能源供应普遍紧张的时代就迅速到来了。
电、煤、油“三荒”同时发生，为经济发展敲响了警钟。
因此，必须寻找可持续的替代的新能源。
而近半世纪的核能和平利用，已使核能已成为新能源家属中迄今为止能替代有限矿石燃料的唯一现实的大规模能源。
而且，未来如能实现核能，太阳能的彻底利用，人类的能源将是无穷的。
至2007年底，中国电力装机容量达到7.13亿千瓦，全国电力供需继续保持总体平衡态势。
/同时，随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产，目前全国核电装机容量已达885万千瓦。
新能源材料复习资料.
新能源材料复习资料.1.太阳能光电转换电池（晶体硅电池、薄膜电池）的工作原理、特点及应用。
薄膜太阳电池（非晶硅）特点非晶硅太阳能电池的优点1非晶硅具有较高的光吸收系数。
这是非晶硅材料最重要的特点，也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素。
2非晶硅的禁带宽度比单晶硅大，随制备条件的不同约在1.5-2.0eV的范围内变化，这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高。
③材料和制造工艺成本低、设备简单；而且非晶硅薄膜厚度仅有数千埃，不足非晶硅太阳电池硅基薄膜太阳电池有机电池薄膜太阳能电池砷化稼薄膜太阳电池CdT e薄膜太阳电池CuInSe薄膜太阳电池化合物半导体薄膜太阳电池染料敏化太阳电池多晶硅太阳电池晶体硅太阳电池厚度的百分之一，大大降低了硅原材料的成本；沉积温度为100～300oC。
④易于形成大规模的生产能力，这是因为非晶硅适合制作特大面积、无结构缺陷的薄膜，生产可全流程自动化，显著提高劳动生产率。
（最大1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳电池）⑤由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题。
因而它几乎可以淀积在任何衬底上，如不锈钢、塑料甚至廉价的玻璃衬底⑥多品种和多用途，不同于晶体硅，在制备非晶硅薄膜时，只要改变原材料的气相成分或气体流量，便可使非晶硅薄膜改性，制备出新型的太阳电池结构；并且根据器件功率、输出电压和输出电流的要求，可以自由设计制造，方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
⑦易实现柔性电池，非晶硅可以制备在柔性的衬底上，而且其硅原子网络结构的力学性能特殊，因此，它可以制备成轻型、柔性太阳电池，易于与建筑集成。
⑧制备非晶硅太阳能电池能耗少，约100千瓦小时，能耗的回收年数比单晶硅电池短得多。
非晶硅太阳能电池的缺点①晶体硅相比，非晶硅薄膜太阳电池的效率相对较低，在实验室中电池的稳定最高光电转换效率只有13％左右。
在实际生产线中，非晶硅薄膜太阳电池的效率也不超过10％；②非晶硅薄膜太阳电池的光电转换效率在太阳光的长期照射下有一定的衰减，到目前为止仍然未根本解决。
材化重点汇总
绪论材料是指：人类利用化合物的某种功能来制作物件时所用的化学物质。
材料按其组成和结构可以分为哪几类？金属材料，无机非金属材料，聚合物材料，复合材料第一章晶体是一种内部粒子或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排列而成的固体。
周期性：一定数量和种类的粒子在空间排列时，在一定方向上，相隔一定距离重复的出现。
点阵结构=点阵+结构基元晶体周期性结构的两要素：结构基元和周期性的大小和方向点阵是连接任意两点所得向量进行平移后能够复原的一组点讨论衍射与“反射"的关系，什么条件下的衍射就是“反射”？（a）关系：可见光的反射只是物体表面上的光学现象，而衍射则是一定厚度内许多间距相同晶面共同作用的结果。
（b）可见光在任意入射角方向均能产生反射，而X射线则只能在有限的布拉格角方向才产生反射。
就平面点阵（hkl）来说，只有入射角θ满足此方程时，才能在相应的反射角方向上产生衍射。
第二章晶体特征：晶体的均匀性、晶体的各向异性、晶体的自范性、晶体的熔点、晶体的对称性、晶体对x射线的衍射玻璃结构特征：玻璃的内部结构无长程周期性，此结构缺少对称性或长程有序性,为保持电中性,每个角顶氧原子仅在两个四面体之间公用,因而该结构是颇为开敞的.玻璃通性：①没有固定的熔点②各向同性③内能高④没有晶界⑤无固定形态⑥性能可设计性晶态材料：长程有序、结构的周期性对称性、X射线衍射非晶态材料：无序结构，短程有序非晶态金属的结构与性能：1.原子排列长程无序、2.短程有序、3.无晶界、4.不稳定性、5.卓越的硬度和机械度、6.优越的磁学性能第三章铁素体：碳在a-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
奥氏体：碳在γ -Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。
贮氢金属或合金的贮氢原理是：可逆的与氢形成金属氢化物或含氢固溶体形状记忆合金条件：1.马氏体必须是热弹性类型、2.马氏体的形变主要通过孪晶取向改变、3. 母相通常是有序结构作为MH-Ni电池负极材料的储氢合金充电时发生的电极反应为：M+H2O+e—→MH+OH-提高耐热强性的途径主要有：基体强化、第二相强化；晶界强化马氏体相变开始和相变结束的温度表示为Ms和Mf，把马氏体逆相变(转变成奥氏体)的温度表示为As和Af。
材料化学导论__复习提纲
材料化学导论复习提纲第一章绪论一、材料的分类（按成分分类、按功能分类）1、按组成、结构特点分金属材料：由金属及合金构成的材料。
黑色金属：如钢Fe、Mn、Cr及其合金；有色金属：黑色金属以外的各种金属及其合金。
无机非金属材料：由非金属单质或金属与非金属组成的化合物所构成的材料。
传统无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷等新型无机非金属材料：高温结构陶瓷、光导纤维等。
如水晶(SiO2)、金刚石(C)、刚玉(Al2O3)、新型陶瓷材料或精细陶瓷。
高分子材料：以脂肪族或芳香族的C-C 共价键为基础结构的大分子组成。
天然高分子材料：木材,天然橡胶,棉花,动物皮毛等。
合成高分子材料：塑料,合成橡胶,合成纤维和粘合剂等。
复合材料：金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合，可以在性能上起到协同作用，从而获得全新性能的一类材料。
如碳纤维等。
2、按使用性能分结构材料：主要利用材料的力学性能的材料。
功能材料：主要利用材料的物理和化学性能的材料。
二、原料与材料的区别、（化学过程与材料过程？）。
材料：人类能用来制作有用物件的物质。
是为获得产品，无化学变化。
原料：人们在自然界经过开采而获得的劳动对象。
是生产材料，往往伴随化学变化。
注意：材料和原料合成为原材料。
三、.材料的发展过程（了解）。
第一代：天然材料在原始社会，生产技术水平低下，人类使用的材料只能是自然界的动物、植物和矿物，主要的工具是棍棒，用石料加工的磨制石器。
第二代：烧炼材料烧炼材料是烧结材料和冶炼材料的总称。
天然的矿、土烧结的砖瓦、陶瓷、玻璃、水泥，都属于烧结材料；从天然矿石中提炼的铜、铁等，属于冶炼材料。
第三代材料：合成材料如合成塑料、合成橡胶、合成纤维。
第四代：可设计的材料近代出现的根据实际需要去设计特殊性能的材料。
第五代：智能材料随时间、环境的变化改变自己的性能或形状的材料。
如形状记忆合金。
第二章一、晶体的对称性：点对称操作的独立操作元素、点对称操作与平移对称操作的组合（空间群）。
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新能源材料复习资料-13材化新能源材料（华东理工出版社）第一部分前言、概述和锂离子电池相对于传统能源，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枯竭（特别是化石能源）具有重要意义。
新能源材料是指支撑新能源发展，具有能量储存和转换功能的功能材料或结构的功能一体化材料。
能源按其形成方式分为一次能源和二次能源。
一次能源包括以下三大类：1)来自地球以外天体的能量，主要是太阳能；2)地球本身蕴藏的能量、海洋和陆地内储存的燃料、地球的热能等；3)地球与天体相互作用产生的能量，如潮汐能。
能源按照其循环方式分为不可再生能源（化石燃料）和可再生能源（生物质能、氢能、化学能源）；按照使用性质可分为含能体能能源（煤炭、石油等）和过程能源（太阳能、风能等）；按环境保护要求可分为清洁能源（太阳能、氢能、风能、潮汐能等）和非清洁能源；按现阶段的成熟程度可分为常规能源和新能源。
主要的八种新能源：太阳能、氢能、核能、生物质能、化学能源、风能、地热能、海洋能。
对应的八种新能源技术：太阳能利用技术；氢能利用技术；核电技术；化学电能技术；生物质能应用技术；风能，海洋能与地热能应用技术；潮流能利用技术；地热能技术。
新能源材料作用：1)新材料把原来习用已久的能源变成新能源；2)新材料可提高储能和能量转化效果；3)新材料决定了新能源的性能和安全性能；4)材料的组成、结构、制作和加工工艺决定着新能源的投资和运行成本。
新能源材料的任务和面临的课题：1)研究新材料、新结构、新效应从提高能量的利用效率；2)资源的合理应用；3)安全与环境保护；4)材料规模生产的制作与加工工艺；（要求大量生产，大成品率，高劳动生产率，材料及部件的质量参数异质、可靠性、环保及劳动保护，低成本。
）5)延长材料使用寿命；锂离子电池的电池参量：1) 电压 开路电压：ψ正-ψ负 锂电池为3.6～4.OV ，铅酸蓄电池为12V 。
工作电压：负载后的放电电压。
E 理论>E 开路>E 工作锂具有较低的电极电位-3.045V 。
2) 放电容量 电池放电时释放出来的电荷量，单位为A ·h 。
且有1A ·h=3600C 。
目前锂离子电池的容量为2550mA ·h 。
欧姆内阻——符合欧姆定律 3) 内阻电化学极化：由于氧化还原速率小于电子迁移速率而引起的极化；浓差极化：由于离子扩散速率小于电子迁移速率而引起的极化；4)电化容量单位质量或体积所能释放出的电量，单位为mA·h/L或mA·h/Kg.(涉及相关的公式：Q=znF=It 或者Q/m=zF/M)5)循环寿命电池在完全充放电循环进行，直到容量降低为初始的75%的次数即为循环寿命。
6)放电平台 Li电池完全充电后，放电至3.6V时容量为C1,放电至3.0V时为C，那么C1/C称为放电平台。
（关系到手机通话时声音清晰度），改平台越宽越好！7)自放电电池完全充电后，放置一个月，用1C放电至3.0V，容量记为C2，初始记为C,那么(1-C2)/C则为电池一个月的自放电，行标应小于12%8)放电速率表示放电快慢的一种量度，例如1C放电，即为所用的容量1h放电完毕；5h放电完毕，则称C/5放电。
≧1C为大电流充放电；≦0.1C时为小电流充放电。
9)记忆效应放电时，会形成次级放电平台，电池会把该平台作为下次放电点（针对镍镉电池）消除记忆效应的方法：采用小电流深度放电；采用大电流充放电几次。
锂离子电池的工作原理：锂离子电池由正电极、负电极、电解质、隔膜和外部控制电路组成。
在充电时锂离子从正极中脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极晶格中，同时得到由外电路从正极流入的电子。
放电时，锂离子从负极中脱嵌，通过电解质和隔膜，又嵌入到到正极中，正好与充电过程相反。
正负极材料一般均为嵌入化合物，这些化合物的晶体结构中存在着可供锂离子占据的空位。
例如，LiCoO2和石墨为具有二维通道的层状结构的典型嵌入化合物，以这两种正负极活性材料组成的锂离子电池的充电时反应式为：正极：LiCoO2 Li1-xCoO2+xLi++xe-负极：C+xLi+ + xe- LixC电池总反应：LiCoO2+ C Li1-xCoO2+ LixC锂离子电池特点：1)工作电压高，达到3.6V，相当于3节Ni-CdH电池；或Ni-Mx2)能量密度高，锂离子电池质量比能量是镍镉电池的四倍，镍氢电池的两倍；3)能量转换效率高，锂离子电池能量转换率达到96%，镍镉电池为55%～75%，镍氢电池为55%～65%；4)自放电率小，锂离子电池自放电率小于2%/月；5)循环寿命长；6)具有高倍率充放电性；7)无任何记忆效应，可以随时充放电；8)不含重金属及有毒物质，无环境污染，是真正的绿色电源；用嵌入化合物的优点：锂为最轻的金属；具有最负的标准电极电位；用嵌入化合物的缺点：会形成钝化膜；容易长支枝晶，造成电路短路；锂离子电池负极材料的要求具有的性能：1)嵌锂后，要求氧化还原电位尽可能接近锂的电位，从而使电池有较高的输出电压；2)在基体中大量的锂能够发生脱嵌和嵌入的过程以得到高容量密度，即使可逆的x值尽量大；（当量重量轻，即重量比能量大）3)脱嵌和嵌入过程可逆性要好，确保良好的循环性能；4)氧化还原电位随x的变化应该尽可能小，保证充放电的稳定5)具有良好的导电性，使得欧姆内阻较小；6)主体材料机械性能好，具有良好的表面结构，能够与液体电解质形成良好的SEI膜；7)跟电解液化学相容，且热力学稳定，即要求形成SEI膜后不与电解质等发生反应；8)锂离子在主体材料中要有较大的扩散系数，使得极化内阻小；9)从实用角度来说，主体材料要求便宜，对环境无污染；石墨与石墨层间化合物做负极材料的优点：1)层状结构，利于锂的嵌入与脱嵌；2)嵌锂后，氧化还原电位与Li的氧化还原电位基本相同；3)其化学稳定性高；同时还有：4)嵌锂容量高；5)嵌锂电位低且平坦6)容量收溶剂影响程度大，与有机溶剂相容差。
对于石墨类负极材料而言，其充放电机理就是形,其理论容成石墨层间化合物，最多可达到LiC6量为372mA·h/g。
SEI层（固态电解质界面膜），优点在于，其保持只有Li进入石墨层间。
缺点：石墨片面容易发生剥离，循环性能不是很理想，因此要改性。
锂离子电池中用到三种与C有关的负极材料：1)石墨及石墨化碳：天然及人工石墨、碳纤维、介稳相碳小球（MCMB）；改性石墨主要用在高能量密度锂电池中；2)非石墨化碳（软碳类）：软碳（部分石墨）、焦炭软碳目前还没有得到应用；3)硬碳（无序化碳材料）：PFA-C（聚糠醇树脂碳）、热解PAS、PPS线形石墨共混物（LGH）硬碳类主要用在高功率的锂离子电池中。
锂离子电池正极材料的选择要求：1)金属离子Mn+在嵌入化合物Lix MyXz中应有较高的氧化还原电对，从而使电池的输出电压较高；2)在嵌入化合物Lix MyXz中大量的锂能够发生可逆嵌入和脱嵌，即使可逆X较大；3)在嵌入和脱嵌的过程，锂离子的嵌入和脱嵌应可逆并且主体结构没有或很少变化，这样确保有良好的循环性能；4)氧化还原电位随x的变化应该尽可能少，这样电池的电压不会发现显著变化，可保持平稳的充放电；5)嵌入化合物要有较好的电子电导率和离子电导率，这样可以减少极化并能进行大电流充放电；6)嵌入化合物在整个电压范围内具有良好的化学稳定性，在形成SEI膜后不与电解质等发生反应；7)锂离子在电极材料中要有较大的扩散系数，便于快速充放电；8)从实用角度而言，主体材料应该便宜，对环境无污染；锂离子电池两级材料要求共同具备的条件：（这五点比较重要！）1)有层状或隧道的晶体结构，晶体结构稳定，在充放电电压内稳定2)较可能多的Li+的嵌入和脱出；3)L i+脱嵌时，要有较小的自由能变化，决定有平稳的放电平台；4)L i+要有较大扩散系数，使得电池较快、较好充放电；5)分子量小，提高能量密度，摩尔体积小，提高体积能量密度；锂离子正极材料关注焦点为：正极材料的制备方法：1)材料种类；高温固相法，＞700℃2)制备、处理；低温合成法3)材料结构特征；溶胶-凝胶法4)材料的电化学特性；沉淀法5)充放电循环时正极材料结构稳定性；LiCoO2正极材料：（贵）二维层状结构，六方晶系，锂离子和钴离子交替占据层间的八面体空隙；LiCoO2为半导体，室温下电导率为10-3S/cm,电子电导占主导作用，锂在LiCoO2中的室温扩散系数为10-7～10-9cm/s,理论比容量为274mA·h/g;主要制备方法为固相反应法（制备困难）；反应式为：LiCoO2＝Li1-xCoO2+xLi++xe-；脱出态的Li1-x CoO2有较高的氧化性，会导致电解液分解和集流体腐蚀，以及电极材料结构的不可逆相变，为了保持材料的良好循环性能，要使得Li1-x CoO2中X值为0≤X≤0.5；主要存在问题是充电条件下安全性低、循环性差，目前主要靠掺杂和表面修饰来解决；LiNiO2正极材料：（便宜）LiNiO2具有和LiCoO2相同的层状结构，但局部的NiO6是扭曲的；Li+在Li0.95NiO2的化学扩散系数达到了2×10-11m 2/s （x 值较大），可逆容量为150～200mA ·h/g;困难处：制备电化学性能良好且具有化学计量结构的LiNiO 2条件苛刻，而且在充电时Ni 容易进入Li 层，阻碍了锂离子的扩散，并且随着Li 缺陷的增加，电极电阻升高，使材料的可逆比容量降低，循环性变差。
在过充电时容易发生分解，释放出氧气和大量的热，存在安全性问题。
（通过掺杂Mg 、Ti 、Co 改性）LiMnO 2正极材料：（了解）层状的LiMnO 2会在循环过程向稳定尖晶石结构转变，引起循环性能恶化，故研究较少；LiMn 2O 4正极材料：（最便宜） LiMn 2O 4为尖晶石结构。
锂占据1/8四面体，空的四面体和八面体通过共面与共边相互连接，形成锂离子扩散的三维通道。
锂离子在尖晶石中的化学扩散系数在10-14～10-12m 2/s 。
LiMn 2O 4理论容量为148 mA ·h/g ，实际容量约为120 mA ·h/g;锂离子从尖晶石LiMn 2O 4中脱出分为两步进行，锂离子脱出一半发生相变，形成Li 0.5Mn 2O 4对应于低压放电平台；进一步脱出，在0＜x ＜0.1时，形成了γ-MnO2和Li 0.5Mn 2O 4两相共存，对于充放电曲线的高电压平台。
锂离子完全脱出时，晶胞体积变化只有6%，因此该材料具有较好的结构稳定性。
3V 时的脱嵌和嵌入，存在着立方体LiMn 2O 2和四面体Li 2Mn 2O 4的相转变。