德研制成有機太陽能電池

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1、化學電源一、干電池二、蓄電池三、燃料電池四：德研制成有機太陽能電池 五：三星SDI開發(fā)出新型燃料電池，可為筆記本供電15小時 一、干電池 普遍用在手電和小型器械上的干電池，外殼鋅片作負極，中間的碳棒是正極，它的周圍用石墨粉和二氧化錳粉的混合物填充固定，正極和負極間裝入氯化鋅和氯化銨的水溶液作為電解質(zhì)，為了防止溢出，與淀粉制成糊狀物。電池放電時反應如下： 負極：22 正極：2422232 電池反應：2422232 正極產(chǎn)生的氨將在炭電極周圍形成氣態(tài)的絕緣層，這種情況可由于2離子向炭極遷移而防止，2離子和氨分子反應生成配合離子，如（3）42。新制干電池的電動勢為1.，這樣的干電池是“一次”電池，不

2、能充電再生。 二、蓄電池 蓄電池能夠充電再生，當其放電時，發(fā)生自發(fā)反應，它起一個原電池的作用；充電時發(fā)生電解反應，起電解池的作用，可使原來的反應物再生。 汽車上所用的鉛蓄電池是最常用的蓄電池之一。它是由間隔的海棉狀的鉛板和二氧化鉛所構(gòu)成，并浸在硫酸溶液中。當電池放電時，發(fā)生下列反應： 負極（）：4224 正極（2）：24422422總反應：22242422由上可知，兩電極上都生成硫酸鉛，由于其難溶性，沉積在電極上而不溶解在溶液中。由于反應中硫酸被消耗，有水生成，所以可用測定硫酸的密度來確定電池放電的程度，當硫酸的密度降到1.051或電壓降低到1.9時，就要充電。 當電池充電時，就是通以直流電，

3、鉛板與電源負極相連，二氧化鉛板與電源正極相連，在電解過程中，上述電極反應都逆向進行： 陽極（2）：42222442陰極（）：4242總反應：24222224 故該蓄電池的反應可表示為： 22242422充電后，單個鉛蓄電池的電動勢約為2.1。汽車上用的是將個蓄電池串聯(lián)起來，電動勢約為12。 三、燃料電池 如果使2，4等燃料的氧化還原反應在電池裝置中發(fā)生，則可直接將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽@樣的電池稱為燃料電池。 阿波羅號宇宙飛船用的就是氫燃料電池，其負極是多孔鎳電極，正極為覆蓋氧化鎳的鎳電極，用溶液作為電解質(zhì)溶液。在負極通入2，正極通入2，電極反應如下：負極：224442 正極：22244電池反應：

4、22222 燃料電池的重要意義是把化學能直接轉(zhuǎn)換成電能。如今絕大部分電能是由汽輪發(fā)電機產(chǎn)生的，而汽輪發(fā)電機則是靠煤、石油或天然氣燃燒所產(chǎn)生的熱量進行運轉(zhuǎn)的。在這里化學能轉(zhuǎn)換成電能是間接的：其中化學能首先轉(zhuǎn)換成熱，然后熱又用于產(chǎn)生蒸氣。這種間接過程無論在理論上還是在實用上都比電池進行的直接效率低，最好的電廠也只能將燃料燃燒熱的3040轉(zhuǎn)換成電能，剩余部分消耗在空氣和水體中，從而導致熱污染。而燃料電池由于電流直接發(fā)生，則可以不受熱機效率的限制，理論效率可達到100，實用的燃料電池效率現(xiàn)已達75。故燃料電池是一種理想的、高效率的能源裝置，同時也極大地減少由電力生產(chǎn)帶來的熱污染。氫燃料電池就是一種成功

5、的、無污染的新能源。 德研制成有機太陽能電池德國多家科研機構(gòu)最近宣布合作研制成功了以普通有機聚合物為核心的太陽能電池。目前的太陽能電池主要依靠硅或稀有金屬合金制成的面板實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，其昂貴的價格妨礙了太陽能電池的普及。德國奧爾登堡大學、德累斯頓大學、弗勞恩霍夫太陽能研究所等科研機構(gòu)發(fā)現(xiàn)，普通聚合塑料顆粒就可以實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。研究人員發(fā)現(xiàn)，當聚合塑料粒子受陽光照射的時候，其表面碳原子的電子振動明顯加快，振幅加大，但返回碳原子軌道的速度卻慢得多，這樣在若干微秒的時段內(nèi)就形成了“電子空穴對”。為了使這種“電子空穴對”形成電流，研究人員制成了一個“夾層”，它一面是金屬鋁，另一面是鋅銦金屬氧化物，中間填充

6、塑料粒子。這樣的“夾層”本身在兩層之間就存在電場，聚合塑料粒子起到了絕緣層的作用。但是當陽光照射的時候，由于聚合有機物的碳原子產(chǎn)生“電子空穴對”，帶負 電的電子向鋁金屬層流動，而帶正電的“空穴”向鋅銦金屬氧化物層流動，結(jié)果就形成了電流。領導該項研究的弗拉基米爾迪亞科夫稱，有機太陽能電池板目前能產(chǎn)生毫伏的電壓和每平方厘米毫安的電流，穩(wěn)定的光電轉(zhuǎn)換效率約為。他說，這種電池產(chǎn)生的電流是硅太陽能電池板的五分之一至八分之一，但經(jīng)過改進后可提高倍。目前研究人員正在設法提高有機太陽能電池的工作穩(wěn)定性。 三星SDI開發(fā)出新型燃料電池，可為筆記本供電15小時三星SDI公司日前表示開發(fā)出一款用于筆記本電腦的燃料電

7、池原型(prototype fuel cell)，并稱連續(xù)使用時間是目前其它同類產(chǎn)品的2倍。 三星SDI介紹說，這款燃料電池能量密度(energy density)為200Wh/L。這款電池大約由200立方厘米的液態(tài)甲醇供能，能持續(xù)工作約15小時。這與東芝或NEC公司的能量密度為100130Wh/L的筆記本電腦燃料電池相比，持續(xù)使用時間更長。三星SDI計劃2007年開始批量生產(chǎn)這種燃料電池。 三星SDI研發(fā)中心的Yoon Seok-yeol表示：“這項新技術從液態(tài)甲醇中分解出氫，獲得大約20瓦的平均功率輸出，最高輸出功率可達50瓦?！?這款燃料電池尺寸為8.2235.3cm，重量小于1kg。三星SDI稱，它比其 競爭對手的產(chǎn)品更加小巧和緊湊。 三星SDI燃料電池項目預算大約為1,000萬美元，共有40名研究人員。2005年7月，三星SDI曾宣稱開發(fā)出丁烷供能的燃料電池，用于家庭中突然停電后的緊急供電。