1. 新能源材料 绪论
《新能源材料物理基础》主要知识点
《新能源材料物理基础》主要知识点《新能源材料物理基础》知识要点绪论知识要点1)能源的概念能源亦称能量资源或能源资源，是指可产⽣各种能量（如热量、电能、光能和机械能等）或可作功的物质的统称，是指能够直接取得或者通过加⼯、转换⽽取得有⽤能的各种资源2)能源的重要意义能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动⼒，是⼈类赖以⽣存的基础。
⼈的⾐⾷住⾏都离不开各种形式的能源。
能源与⼈类社会的⽣存与发展休戚相关3)按照来源，能源可以分为哪三类？来⾃地球外部天体的能源（主要是太阳能）地球本⾝蕴藏的能量。
如原⼦核能、地热能等。
地球和其他天体相互作⽤⽽产⽣的能量。
如潮汐能4)按照基本形态，能源可以分为哪两类？有⼀次能源和⼆次能源5)按照使⽤性质，能源可以分为哪两类？有燃料型能源（煤炭、⽯油、天然⽓、泥炭、⽊材）和⾮燃料型能源（⽔能、风能、地热能、海洋能）。
6)新能源概念⼜称⾮常规能源，是指传统能源（煤炭、⽯油、天然⽓、⽔能、⽊材等）之外的各种能源形式。
指刚开始开发利⽤或正在积极研究、有待推⼴的能源。
7)新能源的特点1）资源丰富，可再⽣，可供⼈类永续利⽤；2）能量密度低，开发利⽤需要较⼤空间；3）不含碳或含碳量很少，对环境影响⼩；4）分布⼴，有利于⼩规模分散利⽤；5）间断式供应，波动性⼤，对继续供能不利；6）⽬前除⽔电外，可再⽣能源的开发利⽤成本较化⽯能源⾼。
8)新能源有哪些主要类型？⼤中型⽔电；新可再⽣能源，包括⼩⽔电、太阳能、风能、现代⽣物质能、地热能、海洋能；传统⽣物质能。
9)新能源材料的概念与主要类型新能源材料，就是为利⽤这些⾮常规的能源，所制造的新兴材料。
能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。
快离⼦导体与燃料电池知识要点1.材料的导电载流⼦主要有哪些？电⼦，电⼦空⽳；离⼦，离⼦空位2.材料按照其导电性⼤⼩，可以分为4种类型；导电性与温度的关系超导体导体半导体绝缘体3.快离⼦导体的概念，快离⼦导体的其他名称所谓快离⼦导体，是指固体状态下，具有某种选择性的⾼离⼦电导率（i>10-4Sm-1），离⼦活化能E a 较低（低于0.5 eV），其i 值与熔盐或强电解质相当，与此同时，其电⼦电导率很低（e<10-11sm-1）的材料。
第一章 新能源材料导论
再生能源分布: 太阳能占99%以上, 风能、地热能、生物质能等不到1% 人类使用的能源归根到底要依靠太阳能，太阳能是人类永恒发 展的能源保证。
能源分布图二
太阳能 其他能源
非水可再生能源（风能、太阳能、地热能、潮汐能、波浪能、 以及生物能）的发电量会从2007年的2.5%增长至2030年的8.6%。
中国占：
7
个
3.2 绿色技术
随着世界人口剧增，常规能源的日益匮乏及大量污染物的排放又 进一步加剧了人类生态环境的恶化。为此，人类需要来寻求一种 新的技术体系，以实现人类的可持续发展。绿色技术应运而生， 是指能减少污染、降低消耗和改善生态的技术体系。尽量设计没 有或者只有尽可能小的环境负作用的产品，并且在技术上和经济 上可行的生产和应用过程。它使所研究开发得产品和过程对环境 更加友好，是实现污染预防的基本的和重要的科学手段。 绿色技术主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个 原子，具有原子经济性，因此它既能够合理利用资源和能源，又 能够实现防止污染。
3. 能源现状与问题
人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当 今世界，能源的发展，能源和环境，是全世界、全人类共同关心的问 题，也是我国社会经济发展的重要问题。 各种能源的消费比例图:左图为我国能源结构；右图为世界能源分布图
能源分布图一
再生能源 非再生能源
非再生能源: 石油、天然气、煤炭和裂变核燃料约占能源总消费量的85% 左右（全世界为90%） 再生能源: 水力、太阳能、风能等只占15%左右。2050年争取达到50%。
新能源规划和碳减排目标 未来10年至少投资500亿欧元用于清洁能源的研发； 2020年实现清洁能源占能源结构20%；2020年将其温室 气体排放量在1990 年基础上减少20%，到2050年实现 温室气体减排80%。 未来10年向清洁能源领域投资1500亿美元；2015年以 前投放100万辆混合动力车；可再生能源发电比例在 2012年达到10%，在2025年达到25%；2020年温室气体 排放量在2005年的基础上减少17%。 2020年清洁能源消费占比提高到20%，其中除了太阳能 发电和生物燃料外，还包括热泵装置；到2020年太阳 能发电量提高到现在的20倍；到2020年将排放量较 2005年水平降低15%。 至2020年新能源总投资预计达4.5万亿元人民币,拉动 全社会总投资9万亿元；可再生能源占总能源消耗比例 提高到15%；单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%45%。
新能源材料概论
4 常规能源和新能源（按利用程度） 常规能源和新能源（按利用程度）
常规能源：化石燃料、水流能、风能等人类早就应用的能源. 常规能源：化石燃料、水流能、风能等人类早就应用的能源 新能源：核能、太阳能、地热能、 新能源：核能、太阳能、地热能、潮汐能等新近才开始利用的能源
N 0.7
S 1.7
C：主要可燃成分， ：主要可燃成分， C (s) + O2 (g) = CO2 (g) 298.15k 393. △rHmθ(298.15k)= -393.5 kj·mol-1 H：主要可燃元素 有效氢 有效氢——与C S P结合，可燃烧 结合， ： 与 结合 化合氢——与O 结合，不能燃烧 化合氢 与 结合， O , S, N等：有害成分。 等 有害成分。
C
H2 CO CH4
1) C + O2 = CO2 2) C + 1/2 O2 = CO 3) C + CO2 = 2CO 4) C + H2O = CO + H2 5) C + 2H2O = CO2 + 2H2
6) CO + H2O = CO2 + H2 7) C + 2H2 = CH4 8) CO + 3H2 = CH4+ H2O 9) CO + 2H2 = CH4 10) CO2 + 4H2 = CH4+ 2H2O
2004年已探明储量 年已探明储量179.53亿m3 年已探明储量 亿
Company Logo
Natural gas reserves-to-production (R/P) ratios
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天然气主要贸易流向
限制并有计划的开采石油和天然气 发展原子能 加速开发利用新能源 节流
新能源材料(概念实例分析材料)
新能源材料Chapter 1 绪论一、能源分类能源能够分为一次能源和二次能源。
一次能源是指直接取自自然界没有通过加工转换的各类能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。
由一次能源通过加工转换以后取得的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。
一次能源能够进一步分为再生能源和非再生能源两大类。
再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。
它们在自然界能够循环再生。
而非再生能源包括：的煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。
表1 能源的分类二、新能源概念新能源是相关于常规能源而言，以采纳新技术和新材料而取得的，在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能等。
与常规能源相较，新能源生产规模较小，利用范围较窄。
常规能源与新能源的划分是相对的。
如核能曾被以为是新能源，此刻已被以为是常规能源；太阳能和风能被利用的历史比核能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率、扩大利用范围，因此此刻把它们列入新能源。
目前各国对这种能源的称呼有所不同，可是一起的熟悉是，除常规的化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源或可再生能源，要紧为太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能。
三、新能源材料基础能源材料是材料学科的一个重要研究方向，有的学者将能源材料划分为新能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。
综合国内外的一些观点，咱们以为新能源材料是指实现新能源的转化和利用和进展新能源技术中所要用到的关键材料，是进展新能源技术的核心和其应用的基础。
从材料学的本质和能源进展的观点看，能贮存和有效利用现有传统能源的新型材料也能够归属为新能源材料。
新能源材料覆盖了镍氢电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、反映堆核能材料、进展生物质能所需的重点材料、新型相谈储能和节能材料等。
新能源材料
锂离子电池电极反应的另一种写法
充电
正极反应:LiCoO2 放电 Li1-xCoO2+xLi++xe-
负极反应:6C+xLi++xe- 充电 放电
LixC6
充电
电池反应:6C+LiCoO2 放电 Li1-xCoO2+ LixC6
添加Mn、Co、Al、Cu、Cr、Ti、B 等元素部分代替Ni，提高储氢合金的 性能。
（2）AB型合金 TiFe金属间化合物（CsCl结构）。 性能特点：①在室温附近与常压到几十个大
气压的氢反应实现吸氢或放氢；②储氢量 大；③价格低廉； ④活化困难；⑤容易中毒；⑥易发生歧化。
歧化：2TiFe + H2 = TiH2 + Fe2Ti
ne-
负 极
Red (A)
隔膜
ne-
+
正 极
Ox (C)
电解质
正极： NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH负极： MH + OH- → M + H2O +e （放电）
锂离子二次电池
二次锂离子电池1991年进入大批量生 产阶段，因为日本sony公司研究开发成 功了LiCoO2/C锂离子电池。
锂离子电池工作电压和重量能量密度 优于常用的镍镉电池（Ni-Cd）、Ni-MH 电池，无记忆效应及环保问题（锂离子 电池的金属含量低），成为目前商业开 发二次电池的主流。
锂二次电池的分类
1、根据温度
新能源材料概论课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：能源是人类赖以生存和发展的基础，与其密切相关的能源材料正受到越来越多的关注。
本课程旨在介绍新能源和可再生能源所用材料的基本知识，使学生了解能源材料的基本概念，种类及其应用。
同时，通过对太阳能，海洋能，储能材料，燃料电池，核能等主要内容的讲授，结合新能源及其材料的发展前沿，以拓宽学生的知识面，增强学生对可持续发展能源领域的兴趣，培养新能源科学与技术发展所需的合格和创新性人才。
2.设计思路：能源包括传统能源（如化石能源）和新能源（如太阳能，核能等）。
由于新兴能源的发展，可再生的清洁能源的发展受到越来越多的关注。
为了让学生更好的了解当今能源及其材料的发展现状，因此本课程讲授内容主要集中在新能源材料及其前沿知识的论述。
结合的办学特色，课程中把海洋新能源作为重点讲授内容之一，使学生更好的了解海洋中所储存的巨大能量。
通过相关提取技术和材料的介绍，培养学生在海洋能开发上的兴趣。
同时，为了更好开拓知识面，对太阳能，生物质能，核能等新能源及其当前主流能量存储技术进行较为全面的介绍。
在讲授过程中，减少理论内容，- 1 -围绕新能源的特点和应用实例讲授，增加学生的学习兴趣，在实例分析中培养学生的创新性思维，促进新能源材料的工程应用。
3. 课程与其他课程的关系：本课程是材料科学与工程专业能源方向的专业课程，将与材料基础课程，碳材料，新型光电材料等专业课程共同建立起该方向的基本知识与专业应用的知识构架。
二、课程目标本课程涉及内容广泛，通过课程学习，学生可以掌握新能源材料的基本特征和基本类型，熟悉新能源材料的一些基本制备方法，了解新能源材料的研究现状、新能源材料的主要任务及未来发展前景，为从事新能源材料的科研和开发、教学及管理工作打好必要的理论基础。
三、学习要求能源材料概论所涉及到的知识点多，知识更新快，涉及前沿研究多，相关体系还未形成系统的知识体系，使学生学习起来存在一定困难。
第一章 新能源材料与器件导论绪论PPT课件
使用过程无排 放污染
绿色电池能源 转换过程不受 热力学卡诺循 环限制
绿色新能源的特点与优势
全球主要经济体的新能源发展和减排目标
经济体 欧盟 美国 日本 中国
新能源规划和碳减排目标
未来10年至少投资500亿欧元用于清洁能源的研发； 2020年实现清洁能源占能源结构20%；2020年将其 温室气体排放量在1990 年基础上减少20%，到2050 年实现温室气体减排80%。
550 ppm 2010
从左图大气CO2浓 度随年代的变化及其在 全球的分布图可以看出：
很明显，近20年来， CO2的浓度上升迅速非 常 迅 速 ， 2010 年 接 近 550ppm。
而且，主要分布在 美国和中国所在的北半 球高纬度60-80度处。
CO2大量排放带来的最直接危害就是产生温室效应！
化石能源及其现状
表3 全球各国CO2排放量比较排行
二氧化碳是化石能源的最终排放形态
2020年 原油需求控制在4.5亿吨，至少进口2.5亿吨，
对外依存度65%. 汽车保有量应控制在1亿辆(现 有2400万辆)
2004年，产量500万辆，到2010年汽车年产量达到
800到1000万辆
在北京、上海等大城市，空气污染的60% 来自汽车排放 二氧化碳的全球排放量中，中国居第二
。
常见新能源
• 太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，人类通过光热转换技术，
光电转换技术和光化转化技术实现了热发电、蓄热、光伏发电和光化学发 电等利用形式。目前太阳能的开发还存在转换效率、成本和使用寿命等系 列问题。
• 氢能以质量轻、传热高、清洁和来源广等特点展示着诱人的开发前景。氢
560-770
燃料油
新能源材料优秀课件
电池反应 Ni(OH） 2+M充 放 电 电 NiOOH+M H
正极
N i(O H ） 2+O H -充 放 电 电 N iO O H +H 2O +e
负极
M+H2O+e充 放电 电MH+OH-
商品Ni/MH电池的形状有圆柱形、方形和扣式等多种类型； 按电池的正极制造工艺分类，则有烧结式和泡沫镍式（含 纤维镍式）两大类型。
Li++e+C6
充电 放电LiC6
电池反应Biblioteka 充 电 LiCO2+C6放 电CoO2+LiC6
商用锂离子电池按形状分类有圆柱形、方形和 扣式。按正极材料分类，有氧化钴锂型、氧化 镍锂型和氧化锰锂型。
15
❖ 锂离子电池的前景展望
（1）发展电动汽车用大容量锂离子电池； （2）开发及使用新的高性能电极材料； （3）加速聚合物锂离子电池的实用化进展。
❖ 金属氢化物镍电池材料
（1）正极材料的改善，如改进球形Ni/(OH)2 （2）AB5型储氢合金的改进 （3）新型高容量储氢电极合金的研究与开发，如Ni/MH合
金、Mg-Ni系合金
❖ 锂离子二次电池材料
（1）碳负极材料 （2）纳米合金材料，如纳米Sn、SnSb、SnAg等 （3）正极材料，如LiCoO2 （4）电解质材料
16
第2章 金属氢化物镍电池材料
❖ 高密度球形Ni(OH)2正极材料 ❖ 储氢合金材料 ❖ AB2型Laves相储氢电极合金 ❖ 其他新型高容量储氢电极合金、 ❖ Ni/MH电池材料的再生利用
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2.1高密度球形Ni(OH)2正极材料 2.1.1 球形Ni(OH)2的基本性质与制备方法
新能源材料 第一章 绪论
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ①超导材料
超导现象
磁悬浮列车 超导计算机
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ②能源材料
能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。
最近进展具体如下： 1、太阳能电池：钙钛矿材料等； 2、储氢材料：金属有机框架材料、金属化合物等； 3、固体氧化物电池材料：固体电解质、阴极材料等； 4、固态锂离子电池：固体电解质、锰基层状化合物等； 5、燃料电池：有机质子交换膜、碱性交换膜等；
形状记忆合金
绪论
1.3 &1.4 新能源材料及其发展方向 ④磁性材料
磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料两类。 软磁材料是指那些易于磁化并可反复磁化的材料,但当磁场去除后,磁性即随之消失。 这种材料在电子技术中广泛应用于高频技术。如磁芯、磁头 存储器磁芯;在强电技术中可 用于制作变压器、开关继电器等。目前常用的软磁体有铁硅合金 铁镍合金、非晶金属。 永磁材料(硬磁材料)经磁化后,去除外磁场仍保留磁性,其性能特点是具有高的剩磁、高 的矫顽力。利用此特性可制造永久磁铁,可把它作为磁源。如常见的指南针、仪表、微电 机、电动机、录音机、电话及医疗等方面。永磁材料包括铁氧体和金属永磁材料两类。铁 氧体的用量大应用广泛、价格低,但磁性能一般,用于一般要求的永磁体。金属永磁材料已 用于高性能扬声器、电子水表、核磁共振仪、微电机、汽车启动电机等。
对于家里有矿的大佬：
1、新能源相关的投资（如股票），学习本门课程，将学会一些基本辨别的水平。 2、上述两条同样适用。
对于想或者以后无意间从事相关工作的同学：
1、本门课的学习将提供一个基础的认识，并提供相关实践机会。 2、本门课也可为想读新能源相关的研究生专业提供学术基础知识。
新能源材料全解
绪论-新能源
（3）核能 核能是原子核结构发生变化放出的热量。
核裂变
30t煤
所用560t氚就可能提供全世界一 年消耗的能量。 海洋中氚可供人类使用几十亿年。
核能
核聚变
绪论-新能源
（4）生物质能
生物质能占世界能源中消耗量的14%。估计固定的碳达到
2*1012t,含能量3*1021J。地球上的植物每年生产的能量是目前 人类消耗矿能的20倍 生物质能主要有3种不同的来源：城市和工业废物、农作物残 余物以及能源作用 将生物质转化为能量的技术有许多种。包括厌氧消化、造粒 、直接燃烧和共同燃烧、热解、气化和乙醇生产。
气体对包括太阳的各种热辐射的特性
CO2不吸收短波，只吸收长波，于是， 地球表面吸收的太阳辐射就散不出去，从 而使地表温度升高，地球变暖。象CO2这类会 使地球变暖的气体就称为温室气体（包括水 蒸汽、SO2、甲烷、氟利昂等）。
由于人类大量使用化石燃料，其排放出的CO2等温室气 体对辐射的选择性和吸收特性是使地球变暖的主要原因。
世界十大严重污染城市
因二氧化硫排放 每年经济损失1126亿元
(世界银行统计超过5000亿元)
中国占：
7
个
4 温室效应
最近几十年来，地球日益变暖。 地球为什么会变暖？ 这是由于人类大量使用能源而 放出的热量使地球变暖的吗？
地球变暖的原因到底是什么？
人类使用能源一天所放出的热量 ＝0.1 1016kJ； 地球一天从太阳获得的热量 ＝1500 1016kJ.
煤碳（GT） 1043.86 世界总计 241.0 前苏联 240.56 美国 114.5 中国 90.94 澳大利亚 60.07 德国 69.59 印度 55.33 南非 42.1 波兰 石油（GT） 137.3 世界总计 25.7 沙特 13.4 伊拉克 13.3 科威特 12.7 阿联酋 12.2 伊朗 9.3 委内瑞拉 7.8 前苏联 7.3 墨西哥 3.8 美国 3.3 中国 天然气（TM3） 14. 1 世界总计 5.6 前苏联 2.1 伊朗 0.71 卡塔尔 0.53 阿联酋 0.53 沙特 0.46 美国 0.38 委内瑞拉 阿尔及利亚 0.36 0.34 尼日利亚 0.31 伊拉克 0.17 中国
01新能源材料概论
《新能源材料概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：13103213课程类别：专业选修课适应专业：材料物理总学时：36总学分： 2课程简介：本课程介绍了新能源材料的基础与应用。
具体内容包括：绪论，新型储能材料，锂离子电池材料，燃料电池材料，太阳能电池材料基础与应用，其他新能源材料。
《新能源材料概论》是新能源材料领域综合和前沿知识的论述。
基础理论描述清晰而精炼，突出新能源材料领域涉及的方方面面，有助于推动新能源学科的发展，促进新能源技术与工程的研究。
通过本课程的学习，以拓宽学生的知识面、培养实践技能与创新能力，培养新能源科学与技术发展所需的合格和创新性人才。
授课教材：《新能源材料:基础与应用》, 艾德生、高喆，化学工业出版社, 2010年。
参考书目：[1]《新能源材料》，吴其胜，华东理工大学出版社，2012年。
[2]《新能源概论》，王革华、艾德生，化学工业出版社，2012年。
[3]《新能源技术》，翟秀静、刘奎仁、韩庆，化学工业出版社，2010年。
二、课程教育目标本课程涉及内容广泛，要求学生在学习时，注重掌握新能源材料的基本特征和基本类型，理解新能源材料的基本性质，熟悉新能源材料的一些基本制备方法，了解新能源材料的实际应用，了解新能源材料的研究现状、理解新能源材料的主要任务及面临的课题，了角新能源材料研究未来发展前景。
三、教学内容与要求第一章绪论教学重点：掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分类教学难点：新能源材料在国民经济中的地位和面临的挑战教学时数：2学时教学内容：掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分类，了解新能源材料的基本应用和研究主要进展。
教学方式：课堂讲授教学要求：（1）掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分类。
（2）了解新能源材料的基本应用和研究主要进展。
第二章新型二次电池材料教学重点：掌握镍氢电池的基本结构和工作原理，了解镍氢电池对正极材料的基本要求，理解储氢材料在镍氢电池在基本用途和基本要求，掌握几种常见储氢合金的基本特征、基本性质和研究动态。
新能源材料
《新能源材料》课程教学大纲一、课程基本情况二、课程性质与作用《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。
本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。
通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。
同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。
本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。
三、培养目标与标准通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。
本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标1.3、2.1、4.4。
获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。
T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。
U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。
四、理论教学内容与学时分配五、实践教学内容与学时分配本课程开出的实践项目详见下表：六、学业考核七、其他说明建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。
撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）：年月。
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海洋能
潮汐的发生是地球受月球和太阳引力的影响而引起的涨潮 时海水向岸边冲去，落潮时又退回海中，每天有规律地往 复运动。受海岸、港湾地形的影响，海面的高度在高潮和 低潮时有很大差别。可以用来推动机械装置，又可以用来 发电。
中国港湾工程公司(CHEC)将于英国建立首座潮汐能发电站
生物质能
如人畜粪便、秸秆、杂草和 不能食用的果蔬，等等废弃 物，经过细菌发酵可以产生 沼气(甲烷占55％～70％左右， 二氧化碳占25％～40％左右， 此外还有少量氢气、硫化氢、 一氧化碳、氮和氨等 )，用沼 气做燃料和照明，燃烧后生 成二氧化碳和水，不污染空 气，不危害人类健康，并可 以大大减少垃圾的数量。
源
第三类能源（来自地球和其 它天体的相互作用）
二 次 能 源
电能，氢能，人工沼气，煤油，汽油，柴油，酒精，甲醇， 丙烷，苯胺，肼，氨，硝化棉和硝化甘油，黑色火药等
2.能源结构转变
。
人类社会的发展，对能源需求量不断增加，以及需 求能源形势的改变，推动世界能源结构转变。
化石能源带来严重环境污染
刚刚修复 修复2年后
－个2.5MW的风车，转子叶片直径要80ｍ，包括传动箱的总 重达30t；风车高近百米，用材几百吨。风车叶片要有足够的 强度和抗疲劳性能。
核能
核能（或称原子能）是通过核反应从原子核释放的能量。 特点： 1.核燃料能量密度高，反应快； 2. 发电成本较其他发电方法为稳定。 缺点： 1. 放射性废料。2.热污染较严重。
新能源材料
新能源材料即是用于新能源生产、转换 和应用所需的关键材料。是发展新能源 材料的技术核心。
新型电池材料，核能材料，新型结构材料， 相变储能材料，半导体发光照明材料， 相变储能材料，超导材料等等。
谢谢！
4、《能源与可持续发展(第二版) 》，王革华等编著，化学工业
出版社，2014. 5、《甲醇·氨和新能源经济》，冯向法等编著，化学工业出版社，
2010.
第一章 绪论
能源与能源分类 能源结构转变 新能源以及新能源材料
1.能源与能源分类
能源定义： 凡是能够提供某种形式能量的物质或物质的运 动，均称为能源。 例如，式与能 源技术，达到资源与能源的充分利用， 同时使得环境负荷达到最小。
3.新能源以及新能源材料 新能源
1980年“联合国新能源和可再生能源会议”对 新能源的定义：
以新技术和新材料为基础，现代化的开发传统
可再生能源得到的取之不尽、周而复始的能源。 重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、 地热能、氢能和核能（原子能）。
《新能源材料》
2015-10-28
教学计划：
课时：32学时
成绩确定：课堂考核*0.3（出勤，发言） 期末论文*0.7 结课时间：第16周
参考书：
1、《新能源材料》，吴其胜等编著，华东理工大学出版社，2015.
2、《新能源材料：基础与应用》，艾德生等编著，化学工业出版
社，2010. 3、《新能源技术》，黄素逸等编著，中国电力出版社，2011.
太阳能
地球上可以直接接受 并利用的太阳辐射能
特点： 太阳能取之不尽，用之不竭；地面每年接受太阳能相当于130万 亿吨标准煤，远大于人能活动所需能源。
太阳能在转换过程中不会产生危及环境的污染；
太阳能资源遍及全球，可以分散地、区域性地开采。我国约有 2/3的地区可以较好利用太阳能资源； 太阳能能流密度低、其强度受各种因素（季节、地点、气候等） 的影响不能维持常量。
太阳能利用方式
风能
由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中 水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水 平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。 太阳能在地面上约2％转变为风能，全球风力用于 发电功率可达11.3万亿kW，很有发展前景。 特点： 蕴量巨大；可以再生；分布广泛；没有污染。 密度低；不稳定；地区差异大。
太 阳 辐 射 能
煤，石油，油页岩，天然气，草 木燃料，沼气和其它由于光合作 用而固定下来的太阳能。 风，流水，海流，波浪海洋热能 ，直接太阳能
次
宇宙射线，流星和其它星际物质带进地球 大气的能量 地 球 热 能 原子能 地震，火山活动 地下热水和地热蒸气 热岩层 铀，钍，氘，氚 潮汐能
能
第二类能源 （来自地球内部）
能源是社会经济建设和提高人民生活水平的重 要物质保障；是构成文明社会的支柱。
能源分类：
二次能源 非可再生 能源
按照能源 获取方式 按照能源 的性质
一次能源
第一类 能源
能源 分类
按照能源的 形成和来源
第二类 能源
可再生 能源
按照利用能源 的技术状况
常规能源
新能源
第三类 能源
一
第一类能源 （来自地球以外）
麻风树果实提炼生物柴油。
地热能
是由地壳抽取的天然热能， 这种能量来自地球内部的熔 岩，并以热力形式存在。从
直接利用地热的规模来说，最 常用的是地热水淋浴，占总利 用量的1/3以上，其次是地热 水养殖和种植约占20%，地热 采暖约占13%，地热能工业利 用约占2%。利用地热能，占地 很少，无废渣、粉尘污染，用 后的弃（尾）水既可综合利用， 又可回注到地下储层，达到增 加压力、保护储层、保护地热 资源的双重目的。