地下室里的电站

随着国家对电力工业的干预范围减小和大部分电力公司一度享有的垄断地位被打破,其结果之一是电力买卖者间之间的距离越来越大了。但是,一二十年内某些用户便会发现,他们的家居用电不再是来自数十、数百甚至数千公里之遥的发电厂,而来自家中地下室或后院里的仅冰箱大小的供电站。而且除了家里,还有商店、小型企业、旅馆、公寓式住宅,甚至工厂也用相同方式供电：使用从5千瓦到500千瓦功率的燃料电池。     

燃料电池的未来——用于车辆的电化学发动机

1839年,英国物理学家William R．Grove证实氢和氧的电化学结合能发电。但是,人们对基于此概念的燃料电池所持的好奇心仍只限于实验室范围内。这种状况持续了一个多世纪,直到20世纪60年代,美国国家航空航天管理局开始使用轻巧的——也是昂贵的设备作为宇宙飞船的能量来源。今天,这项可望实现清洁、高效和安静运行的技术正被竭力推荐为众多应用服务,包括移动电话、便携式计算机、汽车及家庭电源供给。     

前景广阔的核电池

提起核电池,人们通常会把它与层层把关、纵深设防的核电站联系在一起,脑海中可能还会不由自主地浮现出辐射、扩散等危险字眼。殊不知,它已经悄悄地在改变着人类的生活。     

纳米尺度上的革命

正随着电子设备体积越来越小、功能越来越多,纳米技术的影响也在日益加强,这是因为纳米技术可提供厚度只有一个或几个原子的材料。计算机科学家期盼已久的技术大变革,正在酝酿之中。随着电子元件的尺寸缩小到10纳米甚至更小,其功能以及相关计算能力也在提高和增加,符合摩尔定律关于每个芯片容纳的晶体管数量每年翻倍的预测。纳米科技对电子技术的影响正在引起研究思路和     

一种用于燃料电池的非贵金属催化剂

据英国Nature，2006，443：63报道，美国一研究小组开发了一种用于燃料电池的非贵金属催化剂。     

未来的电子产品还是由硅做成的吗?

<正>作为电子产品中的基础材料——硅,其未来将会被何种材料替代,抑或将被怎样地改良,科学家们正在探讨。2013年AIP(美国物理联合会)物理论坛第三次会议在长滩会议中心召开。该次会议特别对五个科技前沿进行了讨论,目标都是加强智能手机,磁盘驱动器和其他电子设备上的智能应用。本次会议     

固体氧化物燃料电池平板式电池堆的研究进展

燃料电池可以直接将燃料的化学能转化为电能,其发电效率高、污染物排放少,是一种高效、洁净的发电装置.固体氧化物燃料电池(SOFC)的燃料适用性强、稳定性好,被认为是现阶段最有应用前景的绿色发电系统.本文介绍了SOFC的平板式单电池及电池堆的最新研究进展,以及国际上代表性研发单位的技术现状,并提出了在平板式SOFC商业化进程中亟待解决的问题.     

可弯曲折叠的纸质钝电池

电池是各种便携式电子产品．重要而义恼人的部件,踱弃的电池还会造成环境的污染。斯坦福大学开发了一种新型锂离子电池．这种超薄可充电电池可以制作在一张纸上．轻型、灵活．就像普通的A4纸一样。     

水果电池的实验探究

水果能发电,是因为水果中含有丰富的电解质——果酸。但不同的水果发电情况是如何的呢？同一种水果串联起来、并联起来,发电情况又是如何的呢？不同的水果能否串联发电或并联发电呢？水果为什么能够发电呢？水果发电原理有何实际应用呢？禽蛋也能发电吗？我们带着这些问题开始实验探究。     

碱性燃料电池用聚烯烃类阴离子交换膜的研究进展

与质子交换膜燃料电池相比,基于阴离子交换膜的碱性燃料电池具有可使用非贵金属催化剂、电极反应速率高等优点,近年来受到广泛的关注.然而,到目前为止,尚未开发出一种高性能的阴离子交换膜以备碱性燃料电池使用.本文从功能单体共聚和高分子接枝改性两方面概述了聚烯烃类阴离子交换膜的制备方法,探讨了膜的化学结构、微观相分离结构与膜性能之间关系,最后总结目前聚烯烃类阴离子交换膜的氢氧燃料电池性能,并对该领域的发展趋势进行了展望.     

完全不使用贵金属催化剂的碱性聚合物燃料电池

近几十年,燃料电池技术经历了革命式发展,其中一个根本性改变是使用聚合物电解质代替电解质溶液,这使得电池尺寸变得更小而功率密度变得更大.目前,酸性聚合物电解质被广泛使用.尽管已取得很大成功,但基于酸性聚合物电解质的燃料电池严重依赖于贵金     

新电池革命将如何改变我们的生活——新一代超级电池有望重塑未来能源

<正>科学家和工程师们一直相信,电池有望改变世界。如今在电能存储的问题上,电池更是引人瞩目。先进电池正在走出实验室,电池的应用已从智能手机迅速扩展到智能电网,从特定市场逐渐成为电力市场上的主流。而电动汽车和屋顶太阳能电池板等前瞻性技术的出现,预示了能源技术的发展将进入一个重要的转折点。     

锂离子电池无机固体电解质的计算

利用高通量计算来挖掘材料基因是加速材料研发的有效手段。利用第一性原理对目标材料进行精确计算,可以得到晶体结构、电子结构、缺陷、相图与相变、离子/电子输运机制等信息。通过综述锂离子电池无机固体电解质材料的计算研究进展,展望了计算在高电导率、宽电化学窗口且与正负极匹配的固体电解质材料的高效优化、选取和设计方面的应用前景。     

电子纸：一场真正的革命要来了

１９９９年１０月,美国朗讯科技公司和从事显示器开发的美国Ｅ－Ｉｎｋ公司宣布,达成共同开发电子纸的协议——计划开发电子纸应用于电子书报行业。     

阳极流道具有微孔阵列的被动式纸基微流体燃料电池性能特性

纸基微流体燃料电池利用纸多孔介质内毛细渗流实现了阴阳极反应物被动输运和自然分隔,去除了质子交换膜和微泵,是基于电化学反应的新一代纸基微流控芯片理想的新型微型电源.针对常规纸基微流体燃料电池存在的燃料传质限制,本文提出阳极流道具有微孔阵列的新型电池结构,利用微孔阵列强化燃料的对流/扩散传质提高电池性能,研究了阴阳极间距、电极长度、燃料浓度及电解液浓度对电池性能特性的影响.研究结果表明,阳极流道内微孔阵列能够强化燃料传质并降低离子传输阻力,使得阳极流道具有微孔阵列的纸基微流体燃料电池最大功率密度提高41.2%;减少阴阳极间距有利于降低离子传输阻力,而且阴极电解液流速大于阳极电解液流速,抑制了燃料渗透,使得电池性能提升;电池性能随燃料和电解液浓度上升先升高后降低.当阴阳极间距为1.0 mm,电极长度为5.0 mm,燃料和电解液浓度均为2.0 mol/L时,电池性能达到最优,其最大功率密度为29.7 mW/cm².     

Co基非贵金属催化剂的制备及其氧还原电催化性能

通过热分解法, 以过渡金属-有机小分子络合物为前驱体制备了含有Co, O和N的非贵金属催化剂. 对催化剂进行了结构表征和氧还原电催化性能测试, 并分析了合成过程及分解温度对产物催化性能的影响. 结果表明, 200℃分解产物的氧还原电流达到0.60 mA/mg@-0.4 V( vs.SCE), 通过进一步研究, 有望成为氧还原电化学催化剂, 应用于质子交换膜燃料电池阴极. 研究结果同时表明, 热分解温度对分解产物结构和表面N含量有很大影响, 300℃以上才能分解完全, 600℃直接还原成单质Co; 300℃热解产物比200℃热解产物的表面N含量低, 因而其催化活性也偏低.     

锂离子电池材料脱嵌锂电压的第一原理计算

基于密度泛函理论的第一原理方法, 计算了7 大类、18 种锂离子电池活性材料(LiMO₂, LiMn₂O₄, LiMPO₄, Li₂MSiO₄, 石墨C 等系列)的脱嵌锂电压. 计算结果表明, 通过脱嵌锂前后的总能量变化可以计算出相关体系的脱嵌锂电压, 这些理论计算值与实验值存在非常好的线性关系, 但同时显示它们之间存在一个系统偏差, 该值可以通过金属锂的表面束缚能加以解释. 因此, 这种理论计算方法是一种预测其他未知体系的脱嵌锂电压的简单有效方法.     

宁静高效的磁冰箱

18 8 1年 ,德国物理学家埃米尔·沃伯格 (ＥｍｉｌＷａｒｂｕｒｇ)把一片金属放在一块强磁铁附近 ,结果金属片热了起来。今天的科学家和工程师们希望利用这一现象 ,但不是用于致热 ,而是用于制造既安静又高效的新型冰箱。现有冰箱的制冷能力来自气体的重复压缩和膨胀。当气体膨胀时 ,它就冷却 ,并在一个绝缘的闭合空间里循环使内容物降温。与此相反 ,磁冰箱则通过反复开、关磁场来实现致冷。在某些金属里 ,原子就像方向任意排列的细小磁棒。当置于磁场中时 ,这些磁棒就会迅速转动 ,直至与磁力线平行。这是一种较低能态 ,而剩余的能量则使原…