1 / 56

第五讲 能源化学 和 环境化学

第五讲 能源化学 和 环境化学. 5.1 能源和能源的利用. 能源和能源化学. 核能 太阳能 地球内放射性元素衰变核能 能源 能源化学 能源材料 新能源材料 节能材料 储能材料. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 能源的利用和热力学函数. 孤立体系 封闭体系 开放体系 状态 状态函数. 热力学第一定律：. 热力学第二定律：. 第五讲 能源化学 和 环境化学. 能量的“品味”.

ada
Download Presentation

第五讲 能源化学 和 环境化学

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.1 能源和能源的利用 • 能源和能源化学 核能 太阳能 地球内放射性元素衰变核能 能源 能源化学 能源材料 新能源材料 节能材料 储能材料

  2. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  3. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  4. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  5. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  6. 第五讲 能源化学 和 环境化学 • 能源的利用和热力学函数 孤立体系 封闭体系 开放体系 状态 状态函数 热力学第一定律： 热力学第二定律：

  7. 第五讲 能源化学 和 环境化学 能量的“品味”

  8. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  9. 第五讲 能源化学 和 环境化学 牛顿 麦克斯韦 吉布斯 爱因斯坦 热力学第二定律应用： 吉布斯自由能（焓）

  10. 第五讲 能源化学 和 环境化学 处理化学过程问题：

  11. 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.2 键能 反应热和反应性质 • 共价键能 CO2 + H2O

  12. 第五讲 能源化学 和 环境化学 • 反应热和反应性质 化学键能 估算 反应热

  13. 第五讲 能源化学 和 环境化学 由键型变化估计反应热 符号， 推断反应情况：

  14. 第五讲 能源化学 和 环境化学 太阳能 ＋ 水 氢气＋氧气 5.3 氢能源 绿色能源/环保能源

  15. 第五讲 能源化学 和 环境化学 • 储氢材料 金属氢化物储氢 镧系储氢材料

  16. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  17. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  18. 第五讲 能源化学 和 环境化学

  19. 第五讲 能源化学 和 环境化学 • 激光分离同位素 H 和 D

  20. 第五讲 能源化学 和 环境化学 热核聚变燃料 D元素的制备： 富集 和 分离 CO2激光器 化学键键振动模的特性区别

  21. 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.4 石油和天然气 • 石油的炼制 ：分馏 裂化 重整 精制 • 石油化工： • 有机化学家和高分子化学家 摆弄化学键的艺术家 • 催化反应 和 催化剂： • 路易酸碱理论 配位理论

  22. 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.5 煤炭 • 煤的组成和结构 • 煤的综合利用： • 焦化 气化 液化

  23. 第五讲 能源化学 和 环境化学 5.6 电池 我们生活在一个充满电池的时代 • 常用的干电池和蓄电池 • 锌锰干电池 铅酸蓄电池 • 燃料电池 • 可充电电池（二次电池）特别介绍 • 环保可充电电池

  24. 250 Li-ion goal 锂电池目标 EV应用 200 150 固定型 Energy Density ( Wh/kg) Li-ion at present 锂电池现在情况 Ni-Cd 镍镉电池 100 Lead-acid 铅酸电池 Ni-MH 镍氢电池 50 0 100 400 200 300 Volumic Energy Density (Wh/l) 二次电池的能量密度趋势与EV

  25. 更持久 持久 液体锂电池 镍氢电池 充电电池 更轻、 更薄 更持久 聚合物锂电池

  26. 锌锰干电池 环境重污染

  27. 铅酸蓄电池 优缺点： 大电流放电/廉价 能量密度低 环境重污染

  28. 第五讲 能源化学 和 环境化学 氢氧燃料电池： 高转化效率 可持续－“小发电机” 没有污染

  29. 直接甲醇燃料电池（DMFC）

  30. 固体氧化物燃料电池（SOFC）

  31. 第五讲 能源化学 和 环境化学 聚合物锂电 • 可充电电池（二次电池）特别介绍 • 可充电电池和环保可充电电池

  32. 锂离子柱式系列 镍镉系列 镍氢电池组块 锂锰柱式系列

  33. 应急照明系列 通讯电池系列

  34. 组合动力电池 通讯类组合电池

  35. 电动工具系列 动力电池

  36. 可充电电池 的 应用领域：

  37. 第五讲 能源化学 和 环境化学 镍镉电池 原理： 采用Ni(OH)2作为正极，CdO 作为负极，碱液（主要为KOH）作为电解液， 电池充电时，总反应为： 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2→ 2NiOOH+ Cd+ 2H2O 放电时，反应逆向进行 NiOOH + H2O + e→Ni(OH)2 + OH- Cd + 2OH- + 2e→Cd(OH)2

  38. 第五讲 能源化学 和 环境化学 镍氢电池 原理： 采用与镍镉电池相同的Ni氧化物作为正极，储氢金属作为负极，碱液（主要为KOH）作为电解液 充电时，正极： Ni(OH)2 –e + OH- → NiOOH + H2O 负极： MHn + ne → M + n/2H2 放电时，正极：NiOOH + H2O + e → Ni(OH)2 + OH-负极：M + n/2H2→ MHn + ne

  39. 第五讲 能源化学 和 环境化学 锂离子电池 原理： 正极主要成分为LiCoO2，负极主要为C 充电时正极反应：LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 负极反应：C + xLi+ + xe-→ CLix电池总反应：LiCoO2+ C → Li1-xCoO2 + CLix 放电时发生上述反应的逆反应。

  40. Lithium ion battery 锂离子电池结构示意图

More Related