特斯拉超级电池工厂的成败攸关之年

<正>终于,特斯拉的锂离子电池将要从超级电池工厂下线了,但它会给特斯拉带来丰厚收益吗?3年前,特斯拉汽车公司宣布了建设超级电池工厂(Gigafactory)的计划,这个锂离子电池工厂横亘在美国内华达州斯帕克斯市外炎热的丘陵上。此前,从未有人提过与此类似的建议。特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)宣称,该超级电池工厂将成为世界上最大的建筑物,占地面积相当于107个     

向路面索取清洁能源

目前,很多国家正在推广保护性电价以鼓励用户安装可再生能源设备,一些公司甚至免费为用户在屋顶上安装光伏电池,此举肯定有助于加快太阳能电池的普及,然而在屋顶安装真的是最好的选择吗?就英国而言,即使政府推行的这项政策行之有效,包括在城市的大部分建筑上安装光伏电池,到     

关注旧金山湾区

长久以来,旧金山湾区(San Francisco Bay)如同是Google、Apple以及Genentech等高科技创新企业的风水宝地,已经成为了人们关注的前沿技术的汇集中心。现在,其创业氛围开始转向以应对全球气候变化的研发上,尤其是可持续能源领域。尽管目前加州的经济低迷,但仍然存在着巨大的机遇——清洁能源的研究正方兴未艾。     

梦想科技之无线电力传输

特斯拉线圈发明,无线电力传输问世 1891年,科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)发明了一种感应线圈,它可以产生非常高的交流电压.特斯拉就用它实现了电力的无线传输. 特斯拉线圈的原理很简单,它的核心就是两个变压器.经过特斯拉的特殊设计,它可以生产上亿伏的电压.     

前景广阔的植物能源

对我们人类来说,植物是一种最古老的能源,它伴随人类走过了几十万年。后来人口数量开始增加,为获得粮食和更多的能源,植被开始遭到破坏,而化石能源的使用又加剧了环境的恶化,核泄露带来的环境灾难使人们明白过去以为安全的核能也不是那么让人放心……这些构成了当今全球性的四大问题:粮食、人口、环境、能源,而能源问题能否解决得好则成了人类是否更好发展的关键。植物可以通过特殊的方式将太阳能储存起来,通过光合作用机制将空气中的二氧化碳、土壤中的水转换成葡萄糖,进而产生纤维素。这是一个将太阳能转变为化学能的了不起的过程,它奠定…     

绿色能源从天降

我们都知道,风能是一种重要的可再生绿色能源。当地面附近的风能正在逐步得以开发之时，科学家已经不满足于在地面上获得的这些成绩了。近年来，一些能源科学家开始尝试高空风力发电。最近，纽约的风力发电工程师准备在高空设置风力发电机。     

马斯克欲打造太阳能屋顶

正近日,身兼特斯拉以及Solar City董事长的马斯克在美国召开了发布会,宣布将由两家公司共同打造包括太阳能面板、壁挂式电池组以及电动汽车的集成系统,全力推动可再生能源计划。在发布会上,马斯克展示了一款全新的产品——太阳能瓦片,简单来说这是一个把太阳能板和屋顶瓦片整合在一起的设备,而瓦片表面上覆盖了一层有色透光膜     

21世纪的能源

未来的能源要求能以热和电两种形式满足消费者.全世界一半以上的电力由矿物燃料的热能转化而获得(图1),其平均转化效率为35%,产生1千瓦时电能约需3千瓦时的热能.一特定量的非矿物燃料(如水力、核能)所发电力的初级当量相当于在矿物燃     

锂离子电池:20世纪最重要的发明之一

<正>每年10月诺贝尔奖的公布全球瞩目,花落谁家牵动着亿万科技工作者的心. 2019年10月9日瑞典皇家科学院宣布,今年诺贝尔化学奖由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的约翰·古迪纳夫(John B. Goodenough)、美国纽约州立大学宾汉姆顿分校的斯坦利·惠廷厄姆(M. Stanley Whittingham)和日本旭化成公司的吉野彰(Akira Yoshino)共享(图1),表彰他们为锂离子电池的发展做出的重要贡献.诺贝尔奖官方网站高度评价他们创造了一个可充电的世界("They created a rechargeable world"),对锂离子电池描述为:重量轻(lightweight)、可充电(rechargeable)、强劲(powerful).如今,锂离子电池已经应用于手机、数码相机、笔记本电脑     

发展核聚变能的障碍已被扫清

<正>在一份最新的报道中披露,用激光产生聚变能的主要障碍已被扫清,这可能预示着一个大规模能源生产新时代的到来——"受控核聚变能产生如同太阳内部的环境,这一目标很久以来就被认为可能是一项根本性的能源革命。但是,在将强大的激光用于聚变能时,还存在一些疑惑,因为由激光所产生的"等离子体"会阻断聚变的进行。而《科学》杂志上的一篇文章认为,等离子体问题还远     

能源存储的技术革命

<正>乔治·克拉布特里,阿贡国家实验室能源存储研究联合中心负责人锂离子电池推动了智能手机行业蓬勃发展,而根据乔治·克拉布特里(George Crabtree)的观点,下一次能源革命将颠覆交通和智能电网行业。1991年商业化的锂离子电池问世之际,也许没有人想象它能颠覆个人电子设备行业。它最初应用于可携带音乐播放器和便携式摄像机,之后     

病毒出能源 成本更低廉

在上海世博园区内外,一些加氢站已经建成,它们是为世博会上的氢燃料汽车服务的。众所周知,氢燃料是一种清洁能源．它的原料和燃烧后的唯一产物都是水。然而,令能源公司头疼的是氢燃料的生产成本,因此科学家正在想办法降低氢能源的造价。美国研究人员提出一种新的设想,利用病毒提取氢能源能够降低生产成本。     

金属-有机框架在锂离子电池正极材料中的应用

金属-有机框架(MOFs)材料具有容易制备、高孔隙率、容量大、种类丰富等优点,在能源储存和转化领域受到广泛关注,是合成高性能电极材料的潜在模板.本文介绍MOFs直接应用于锂离子电池正极材料的研究进展,重点综述了MOFs衍生材料(硫化物、氟化物、聚阴离子型化合物或锂的过渡金属酸盐)的制备方法,及其在锂离子电池正极中的应用.最后总结MOFs及其衍生材料在锂离子电池正极材料的应用方向及发展前景,为新型电极材料的开发提供参考经验.     

向月球要能源

早在10年前,美国休斯敦能源研究中心的调查报告就指出,从长远看,月球是维持地球所需能源的重要保证。该中心研究员戴维·克里斯威尔博士详细介绍了他设计并制定的一个月球太阳能发电系统(LSP)的实施方案。克里斯威尔说,到2050年,地球上的100亿人需要消耗20×1012W能源。月球从太阳上获得的发电能力高达13000×1012W,如将其中1%的太阳能加以利用并送回地球,就足以取代地球上使用的矿物燃料能源。将月球变成太阳能电站科学家发现,月球表面的尘埃物质可以用来制造太阳能电池。美国休斯顿大学太空能源专家阿列克斯·弗兰德里奇教授和他的研究…     

世界十大可再生能源工程

<正>可再生能源的利用一直是社会关注的热点,如今全球200多个国家都开始兴起搭建可再生能源应用系统的热潮,不少国家更是走在了前列。它们在十几年前就把这个梦想变为了现实,并持续为之努力营运。如今,像美国这样的发达国家终于在可再生能源领域有了小小的成就。2012年,可再生能源的发电量占美国总发电量的12%。然而,不少美国科学家却坚信风能、潮汐能、太阳能等可再生能源可以在不久的将来生产全美国93%的电     

中国电网与高功率硅器件

成就 改革开放以来,中国电力工业以世人惊骇的速度奔跑,取得了优良的成绩。从1988年起,全国已经连续10年每年新增发电机装机容量1000万千瓦。我国现在总装机容量为3.3亿千瓦,年发电量为1.6万亿度,已经居世界第二位(第一位是美国)。 我们正在努力发展核电和水电。根据我国能源专家设想:到     

享受矿物燃料补贴的国家

<正>●当世界各国领导人聚在华沙探讨应对气候变化议题时,他们的政府却在碳补贴上花费了5 000多亿美元。当我们在谈论大能量转化会创新未来绿色能源之时,请谨记,我们在开发绿色能源的同时,还需要为过去能源污染的行为买单。就此议题,《大西洋》月刊列举了世界各国政府对矿物燃料的补贴状况。据英国海外发展研究所(ODI)的一项分析显示,仅在2011年,全球因矿物燃料支付给公司和个人的补贴已经超过了5 000多亿美元。ODI测算,经     

美国力促风电并入电网

2007年8月,美国众议院通过了一项议案,旨在促进采用可再生能源为国家电网提供电能。这项名为Udall-Platts的议案,要求到2020年,全国10%的电力供应必须来自可再生能源。参议院是否会支持该议案还须拭目以待,但是不少州政府已经采取了类似或者更为积极的措施,     

新核磁共振波谱仪

1979年春天,美国卡内基-梅朗(Carnegie-Mellon)大学的一台新的核磁共振(NMR)波谱仪投入实验工作. 这台新的装置在14.1特斯拉的超导磁场中得到质子的最高进动频率为600兆赫.这是目前NMR波谱仪达到的最高磁场.目前市场上能得到的带有持久(电流)超导线圈的NMR波谱仪的最高磁场为8.4特斯拉,相当于360兆赫.400兆赫的NMR波谱仪正开始出现于市场上.在没有谱线随磁场提高而增宽的情形下,生物化学和生物物理研究工作者利用这台仪器可以期望在分开不同分子环境的氢核的NMR峰时,把分辨率提高一倍. 这台Carnegie-Mellon NMR波谱仪能区别共振频率仅相差0.3赫(5×10~(-10))的结构.这样的灵敏     

氢之梦

从逻辑上来讲氢是很有发展前景的燃料.在过去的几个世纪,美国的主要能源来源在不断变化.从木材到煤,石油,天然气.从每一个时期的发展来看,燃料中碳的成分在不断减少,而氢的成份在增加. 彼德·哈佛曼是《氢元素》一书的编辑,自70年代以来,他对这种既无污染又取之不尽的能源已经听到了种种夸张的预言,他总认为此事一直“毫无进展”,但是现在他也看到了令人乐观的前景.