化學與常規(guī)能源主講：王瑞琪12/7/20221化學與常規(guī)能源主要內容柴薪(生物質能)——第一代主體能源煤——最主要的固體燃料石油和天然氣化學電池能源利用的化學本質12/7/20222化學與常規(guī)能源什么是能源？能源是提供能量的自然資源。能量是一切運動的源泉。沒有能量就沒有生命運動，生命運動的停止意味著生命的死亡；沒有能量就沒有化學反應，所有形式的生命都不能維持。能源是宇宙的推動力，是系統(tǒng)作功能力的量化特性，能源可以是動能、位能、熱能。能源的形式有很多(例如熱力、電力等)，而且一種能源形式可以轉化成另一種形式。12/7/20223化學與常規(guī)能源能源結構：石油仍居主導地位，占能源消費總量的36.8％，煤炭次之，占27.2％，天然氣發(fā)展較快，已占23.7％，有三足鼎立之勢。而水電與核能則相對勢微，分別僅占6.2％和6.1％。12/7/20224化學與常規(guī)能源

目前，我國能源利用效率為33%，比發(fā)達國家低10個百分點；單位產值能耗是世界平均水平的2倍多，比美國、歐盟、日本、印度分別高2.5倍、4.9倍、8.7倍和43%；我國8個行業(yè)（石化、電力、鋼鐵、有色、建材、化工、輕工、紡織）主要產品單位能耗平均比國際先進水平高40%；燃煤工業(yè)鍋爐平均運行效率比國際先進水平低15-20%；機動車百公里油耗比歐洲高25%，比日本高20%。能源利用效率12/7/20225化學與常規(guī)能源能源的分類能源按其來源不同可以分類四類：太陽能：除太陽輻射能以外，還包括煤、石油、天然氣等化石燃料，以及生物質能、水能、風能、海洋能等間接來自太陽能的能源。地熱能：如地下熱水、地下蒸氣、干熱巖體。核裂變資源和核聚變資源：如鈾、釷等核裂變和氘、氚、鋰等核聚變資源。月球、太陽等星體對地球的引力為主產生的能源：如以月球引力為主產生的潮汐能。12/7/20226化學與常規(guī)能源按能源工作者的分類一次能源：可從自然界取得而不改變其基本形態(tài)的能源。常規(guī)能源：已被人們廣泛應用的能源，如水能、煤、石油、核裂變材料等新能源：采用新的先進的科學技術而被廣泛應用的能源，如太陽能、風能、核聚變材料二次能源：由一次能源加工或轉換而轉變了形態(tài)的能源稱為二次能源。煤制品石油制品電能、沼氣、蒸汽等。能源的分類12/7/20227化學與常規(guī)能源一次能源二次能源再生能源非再生能源太陽能、水力、風力、生物質能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能、地熱原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭能源的分類12/7/20228化學與常規(guī)能源直接利用太陽能光合作用空氣、地表吸熱煤炭食物中的化學能空氣變熱形成風水蒸氣形成雨雪12/7/20229化學與常規(guī)能源

Ⅰ.柴薪(生物質能)

——第一代主體能源柴薪是人類第一代主體能源柴薪也可稱為生物質能,它是光合作用的產物,是太陽能的間接利用植物的葉綠體通過光合作用，利用太陽的能量，將CO2和H2O合成為有機物并放出O2,在燃燒時，這些有機物又與氧氣發(fā)生化學反應變?yōu)镃O2和H2O,同時釋放出能量。12/7/202210化學與常規(guī)能源水+二二氧化化碳----->有機體體+氧氧植物太陽能能生物質質能是太陽陽能以以化學學能形形式貯貯存在在生物物中的的一種種能量量形式式，一一種以以生物物質為為載體體的能能量，，它直直接或或間接接地來來源于于植物物的光光合作作用，，在各各種可可再生生能源源中，，生物物質是是獨特特的，，它是是貯存存的太太陽能能，更更是一一種唯唯一可可再生生的碳碳源。。生物質質資源源數量量龐大大，形形式繁繁多，，其中中包括括柴薪薪，農農林作作物，，尤其其是為為了生生產能能源而而種植植的能能源作作物，，農業(yè)業(yè)和林林業(yè)殘殘剩物物，食食品加加工和和林產產品加加工的的下腳腳料，，城市市固體體廢棄棄物，，生活活污水水和水水生植植物等等等（（中國國生物物質資資源主主要是是農業(yè)業(yè)廢棄棄物及及農林林產品品加工工業(yè)廢廢棄物物、薪薪柴、、人畜畜糞便便、城城鎮(zhèn)生生活垃垃圾等等四個個方面面）。。12/6/202211化學與與常規(guī)規(guī)能源源生物能能具備備下列列優(yōu)點點：*提提供低低硫燃燃料；；*提提供供廉價價能源源(於於某些些條件件下)；*將將有機機物轉轉化成成燃料料可減減少環(huán)環(huán)境公公害(例如如，垃垃圾燃燃料)；*與與其他他非傳傳統(tǒng)性性能源源相比比較，，技術術上的的難題題較少少。其缺點點有:*小規(guī)規(guī)模利利用；；*植植物僅僅能將將極少少量的的太陽陽能轉轉化成成有機機物；；*單單位土土地面面的有有機物物能量量偏低低；*缺乏乏適合合栽種種植物物的土土地；；*有有機物物的水水分偏偏多(50%～～95%)。生物能能的優(yōu)優(yōu)缺點點12/6/202212化學與常規(guī)能能源據統(tǒng)計：世界每年約產產出1.7×1011噸干生物量，，利用量僅為為1.3×108噸，不足總量量的1%；生物質向人類類提供了世界界能源消費總總量的15%,僅次于石油油、煤碳和天天然氣（生物物能是第四大大能源）；我國利用的生生物質能約為為2.6×108噸標準煤，占占農村能源消消費的70%左右。12/6/202213化學與常規(guī)能能源傳統(tǒng)能源使用用的新方式柴薪的傳統(tǒng)使使用方法是直直接燃燒，其其熱利用率很很低，為15%左右，即即使用新式節(jié)節(jié)柴灶，也最最多能提高到到25%左右右，而且直接接燃燒還會造造成環(huán)境污染染?？傮w思路：將將固態(tài)的柴薪薪通過化學反反應轉化為可可燃性液態(tài)或或氣態(tài)化合物物，即將生物物能轉化為化化學能，然后后再燃燒放熱熱。氣態(tài)燃料：沼沼氣液態(tài)燃料：甲甲醇、乙醇12/6/202214化學與常規(guī)規(guī)能源一、氣體燃燃料—沼氣生物質在厭厭氧條件下下可生成沼沼氣,其主主要成份是是甲烷(CH4),甲烷燃燃燒熱值高高,而且干干凈,因此此被稱為清清潔燃料。。另外，生生成沼氣的的殘渣、殘殘液是優(yōu)質質的速效肥肥料。沼氣的原料料可以是有有機垃圾，，既處理了了生活垃圾圾的一部分分又清潔了了環(huán)境，所所以建設大大型沼氣池池可同時處處理城市垃垃圾，還可可以用于發(fā)發(fā)電。到2000年底，我我國共建成成了1000座工業(yè)業(yè)廢水和畜畜禽糞便沼沼氣工程形形成了每年年約6億立立方米沼氣氣生產能力力。我國農農村有500多萬小小型沼氣池池作為家用用能源。12/6/202215化學與常規(guī)規(guī)能源二、液體燃燃料生物質經過過發(fā)酵或高高溫熱分解解等方法可可制造甲醇醇、乙醇等等干凈的液液態(tài)燃料。。許多歐美美國家已經經普及使用用了乙醇或或含乙醇的的汽油做汽汽車燃料。。歐洲已有有多家由木木屑生產甲甲醇的工廠廠。除利用農牧牧業(yè)的廢料料，科學家家們成功地地培植了一一些速生樹樹木等高產產作物以獲獲取生物能能源。巴西：香膠膠樹（又稱稱石油樹））每株每年年產50KG左右與與石油成份份相近的膠膠質。美國：黃鼠鼠草，每公公頃年產6000kg石油；；巨型海藻，，提煉類似似柴油的燃燃料油。12/6/202216化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源生物物能能的的開開發(fā)發(fā)和和利利用用具具有有巨巨大大的的潛潛力力直接接燃燃燒燒生生物物質質來來產產生生熱熱能能、、蒸蒸汽汽或或電電能能。。利用用能能源源作作物物生生產產液液體體燃燃料料。。目目前前具具有有發(fā)發(fā)展展?jié)摑摿αΦ牡哪苣茉丛醋髯魑镂?，，包包括括：：快快速速成成長長作作物物樹樹木木、、糖糖與與淀淀粉粉作作物物（（供供制制造造乙乙醇醇））、、含含有有碳碳氧氧化化的的合合作作物物、、草草本本作作物物、、水水生生植植物物。。生產木炭和炭炭。生物質（熱解解）氣化后用用于電力生產產，如集成式式生物質氣化化器和噴氣式式蒸汽燃氣輪輪機（BIG/STIG）聯(lián)合發(fā)電電裝置。對農業(yè)廢棄物物、糞便、污污水或城市固固體廢物等進進行厭氧消化化，以生產沼沼氣和避免用用錯誤的方法法處置這些物物質，以免引引起環(huán)境危害害。12/6/202217化學與常規(guī)能能源根據生物質能能的作用和我我國的現狀，，目前重點發(fā)發(fā)展的項目目如下：（1）近期優(yōu)優(yōu)先發(fā)展項目目·生生物質質氣化供供氣·生生物質質氣化發(fā)發(fā)電·大大型沼沼氣工程程·生生物質質直接燃燃燒供熱熱（2）中中長期化化發(fā)展項項目·生生物質質高度氣氣化發(fā)電電項目（（BIG/CC）·生生物質質制氫等等優(yōu)質燃燃氣·生物質熱熱解液化化制油12/6/202218化學與常規(guī)能能源Ⅱ.煤——最主要要的固體燃料料概述煤是我國的主主要能源煤的來源及形形成煤的化學組成成煤的利用方式式直接燃燒綜合利用煤的氣化煤的干餾煤的液化12/6/202219化學與常規(guī)能能源煤是我國的主主要能源中國最早使用用煤，700多年前，馬馬可波羅看到到中國人燒煤煤，這是他第第一次見識到到一種可以燃燃燒的“黑石石頭”最早大規(guī)模使使用煤的是英英國：英國森森林資源有限限，而英國又又是產業(yè)革命命的發(fā)源地，，隨著蒸汽機機的發(fā)明和推推廣，煤逐漸漸成為能源主主角。世界能源消費費：20世紀紀70年代石石油超過了煤煤。發(fā)展中國家仍仍以煤為主要要能源。中國的能源消消費構成：煤所占比例為為：1960年94%；；1970年年81%;1990年76%；2000年68%12/6/202220化學與常規(guī)能能源煤的來源（形形成）煤、石油和天天然氣是上億億年前的植物物或動物變來來的，故被稱稱為“化石能能源”。它的的主要演變過過程為：約3億億年前前的古古生代代———泥煤煤形成成隨著地地殼下下降，，下有有地熱熱，上上有土土石壓壓力———褐褐煤形形成地殼繼繼續(xù)下下降，，較深深的地地方，，壓力力繼續(xù)續(xù)增大大，地地熱溫溫度可可達20000C左右右，形形成煙煙煤，，最后后變成成無煙煙煤。。煤因此此被稱稱為化化石能能源12/6/202221化學與常常規(guī)能源源煤的化學學組成因產地而而異。目目前公認認的平均均組成含含C、H、O、、N、S分別為為85.0%，，5.0%，7.6%，0.7%，，1.7%，可可折成原原子比來來表示：：C135H96O9NS此外還含含有其他他的金屬屬和非金金屬元素素。12/6/202222化學與與常規(guī)規(guī)能源源12/6/202223化學與與常規(guī)規(guī)能源源12/6/202224化學與常規(guī)規(guī)能源煤的利用方方式———直接燃燃燒我國是一個個燃煤大國國。年消費費量在10億噸以上上。其中30%用于于火力發(fā)電電，煉焦；；50%用用于各種工工業(yè)鍋爐、、窯爐；20%的用用于生活。?？梢?，絕絕大部分是是直接燒掉掉。直接燃燒的的弊端：熱效率低；；化學利用率率低；嚴重污染環(huán)環(huán)境。12/6/202225化學與常規(guī)規(guī)能源12/6/202226化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源煤的的綜綜合合利利用用———煤煤的的干干餾餾（（煤煤的的焦焦化化））即隔隔絕絕空空氣氣加加熱熱，，使使煤煤分分解解生生成成：：焦焦爐爐氣氣（（氣氣體體）），，煤煤焦焦油油（（液液體體）），，焦焦炭炭（（固固體體））煤隔隔絕絕空空氣氣：：控控制制干干餾餾的的溫溫度度可可以以得得到到不不同同的的產產品品。。焦爐爐氣氣中中除除可可燃燃氣氣體體CO，，H2，CH4外，，還還有有乙乙烯烯、、苯苯、、氨氨等等。。煤焦焦油油可可提提煉煉苯苯、、酚酚、、萘萘、、蒽蒽、、菲菲等等環(huán)環(huán)狀狀化化合合物物，，它它們們是是醫(yī)醫(yī)藥藥、、農農藥藥、、炸炸藥藥、、染染料料行行業(yè)業(yè)的的重重要要原原料料，，此此外外還還可可分分離離出出吡吡啶啶、、喹喹啉啉、、機機油油、、瀝瀝青青等等400多多種種化化合合物物；；焦炭的主要用用途是煉鐵，，還可制成電電石，電極等等12/6/202227化學與常規(guī)能能源煤的綜合利用用——煤的氣讓煤在氧氣不不足的情況下下，進行部分分氧化，使煤煤中的有機物物部分分轉化化。氣化的主要目目的有二個：：產生氣體燃燃料，便于管管道輸送（車車間、實驗室室、廚房）氣化的過程涉涉及10個左左右的基本化化學反應，根根據不同需要要作不同的條條件控制，產產物的成分和和比例不同。。12/6/202228化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源煤的的綜綜合合利利用用———煤煤的的液液化化(在在研研究究過過程程中中)煤與與石石油油有有著著相相似似的的““成成長長經經歷歷””，，有有著著近近似似的的““基基因因””，，有有可可能能通通過過一一定定化化學學反反應應，，將將煤煤轉轉化化為為石石油油。。煤煤炭炭液液化化油油可可稱稱煤的液化可分為直接和間接液化12/6/202229化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源直接接液液化化：：2.3噸噸煤煤可可以以液液化化為為一一噸噸油油，，但但不不能間接液液化：：5-6噸噸煤可可以液液化為為1噸噸油，，品位位較純純，符符合環(huán)環(huán)保要要求12/6/202230化學與與常規(guī)規(guī)能源源一碳化化學隨著煤煤的氣氣化和和液化化技術術的重重大突突破，，以煤煤為原原料的的C1化學可可望在在今后后形成成一個個新體體系。。C1化學：以分分子中含一一個碳原子子的化合物物（如：CH3OH、CO、CH4等）為原料料來合成化化工產品的的化學體系系。C12/6/202231化學與常規(guī)規(guī)能源Ⅲ.石油和天燃燃氣石油的由來來與分布石油的組成成與利用石油的伴生生物——天天然氣12/6/202232化學與常常規(guī)能源源石油的由由來石油在世世界能源源消耗結結構中雄雄居首位位，同時時是化工工生產最最主要的的原料來來源———被稱為為“工業(yè)業(yè)的血液液”。關于石油油的成因因，現在在較為一一致的觀觀點：石石油是遠遠古時代代海洋或或湖泊中中動植遺遺體，在在地下經12/6/202233化學與常常規(guī)能源源石油的分分布未經處理理的石油油叫原油。目前查查明儲量量最大的的產油帶帶有兩個個，這兩兩個都曾曾是海槽槽，因此此有“海相成油”學說。長科迪勒地帶帶：北起阿拉拉斯加和加拿拿大，經美國國西海岸，到到南美委內瑞瑞拉、阿根挺挺特提斯地帶：：從地中海起起經中東到印印尼我國已經開發(fā)發(fā)的大小油田田有160多多個：大慶、、勝利、中原原、華北、大大港等。我國還有大量量的油氣資源源（大陸架））12/6/202234化學與常規(guī)能能源石油的組成與與利用石油是極其龐龐雜的混合物物，其中絕大大多數是碳氫化合物。（C元素與與H元素的化化合物→烴））200年前，，人類開始用用蒸餾方法提提煉石油最先出來的沸沸點最低：汽汽油其次是煤油剩在鍋里的是是重油：柴油油、潤滑油、、凡士林、石石蠟、瀝青12/6/202235化學與常規(guī)能能源石油的組成與與利用最初，人們利利用煤油照明明，汽油和重重油是副產品品。19世紀80年代：汽油油發(fā)動機問世世，汽油的產產量超過煤油油。柴油機的發(fā)明明、內燃機的的普及使工業(yè)業(yè)對石油的需需求量直線上上升。至此，，石油方成為為工業(yè)的血液液。12/6/202236化學與與常規(guī)規(guī)能源源12/6/202237化學與與常規(guī)規(guī)能源源12/6/202238化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源12/6/202239化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源石油油的的組組成成與與利利用用當今今社社會會，，隨隨著著汽汽車車的的普普及及，，汽汽油油用用量量遠遠大大于于煤煤油油。。能能否否將將煤煤油油變變成成汽汽油油呢呢？？怎怎樣樣提提高高汽汽油油的的性性能能和和品品質質呢呢？？熱裂裂法法（（催催化化裂裂解解法法制制汽汽油油））催化化重重整整法法加氫精制制12/6/202240化學與常常規(guī)能源源煤油變汽汽油———熱裂法法經測定，，汽油的的主要成成分是7~8個個C原子子的烷烴烴，而煤煤油為含含10~15個個C原子子的烷烴烴。在加熱加加壓條件件下，通通過催化化劑，大大分子分分裂為小小分子，，煤油變變成汽油油。經催化裂裂化，從從重油中中能獲得得更多乙乙烯、丙丙烯、丁丁烯等化化工原料料，也能能獲得較較多較好好的汽油油。12/6/202241化學與常常規(guī)能源源提高汽油油性能———催化化重整法法提高汽油油的辛烷烷值（汽汽油性能能的表征征）辛烷值：汽油中中異辛烷烷（2,2,4-三甲甲基戊烷烷）的含含量，用用以衡量量汽油抗抗震性的的高低。。人們把把抗震性性最差的的正庚烷烷的辛烷烷值定為為0（自自燃點：：2230C），抗抗震性較較好的異異辛烷的的辛烷值值定為100（（自燃燃點：4180C）。。12/6/202242化學與常規(guī)能能源辛烷值常用來衡量汽汽油的抗震程程度，把抗震震性較好的異異辛烷(2，，2，4一三三甲基戊烷)的辛烷值定定為l00，，爆震性極強強的正庚烷的的辛烷值定為為零，把汽油油的抗震性和和這兩種烴的的不同比例的的混合物進行行比較，就可可以得到該汽汽油的相對辛辛烷值。目前前，我國使用用的車用汽油標號號就是按照汽汽油的辛烷值值大小劃分的的，例如90號號汽油表示該該汽油的辛烷烷值不低于90。為了提高汽油油的辛烷值，，過去廣泛使使用的一種方方法是在汽油油中添加少量量抗震劑—四四乙基鉛（汽汽油精）；；現在為了提提高汽油的辛辛烷值，一般般采用甲基叔叔丁基醚[CH3—O—C(CH3)3，又名MTBE]作為為高辛烷值組組分。汽油和汽油的的標號12/6/202243化學與常規(guī)能能源這是石油工業(yè)業(yè)中另外一個個重要過程。。在一定的溫溫度壓力下，，汽油中的直直鏈烴在催化化劑表面上進進行結構的““重新調整””，轉化為帶帶支鏈的烷烴烴異構體，這這就能有效地地提高汽油的的辛烷值，同同時還可得到到一部分芳香香烴，這是原原油中含量很很少而只靠從從煤焦油中提提取不能滿足足生產需要的的化工原料，，可以說是一一舉兩得?，F現用催化劑是是貴金屬鉑（（Pt）、銥銥（Ir）和和錸（Re））等，它們的的價格比黃金金貴得多，化化學家們巧妙妙地選用便宜宜的多孔性氧氧化鋁或氧化化硅為載體，，在表面上浸浸漬0.1％％的貴金屬，，汽油在催化化劑表面只要要20～30s就能完成成重整反應。。提高高油油品品質質量量————催催化化重重整整法法12/6/202244化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源提高高油油品品質質量量———加加氫氫精精制制法法蒸餾餾和和裂裂解解所所得得的的汽汽油油、、煤煤油油、、柴柴油油中中都都混混有有少少量量含含N或或含含S的的雜雜環(huán)環(huán)有有機機物物，，在在燃燃燒燒過過程程中中會會生生成成NOx及SO2等酸酸性性氧氧化化物物污污染染空空氣氣，，當當環(huán)環(huán)保保問問題題日日益益受受關關注注時時，，對對油油品品中中N，，S含含量量的的限限制制也也就就更更加加嚴嚴格格?！，F行行的的辦辦法法是是用用催催化化劑劑在在一一定定溫溫度度和和壓壓力力下下使使H2和這這些些雜雜環(huán)環(huán)有有機機物物起起反反應應生生成成NH3或H2S而而分分離離，，留留在在油油品品中中的的只只是是碳碳氫氫化化合合物物。。自70年年代代末末開開始始，，石石油油化化工工科科學學研研究究院院針針對對我我國國油油品品特特點點，，開開展展了了大大量量基基礎礎研研究究工工作作，，開開發(fā)發(fā)出出多多種種加加氫氫催催化化劑劑，，基基本本滿滿足足了了國國內內煉煉油油工工業(yè)業(yè)的的需需要要，，并并有有出出口口。。這這類類催催化化劑劑以以Al2O3為載載體體，，活活性性組組分分有有鈷鈷－－鉬鉬（（Co－－Mo））、、鎳鎳－－鉬鉬（（Ni－－Mo））、、鎳鎳－－鎢鎢（（Ni－－W））等等體體系系。。12/6/202245化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源天然然氣氣（（與與石石油油伴伴生生））天然氣可分為為兩種：干天然氣（含含甲烷80-90%），，難液化，常常用于燃料。。我國天然氣氣多為干天然然氣濕天然氣，加加壓降溫時易易液化，常作作裂解氣原料料，制取乙烯烯。我國是最早利利用天然氣的的國家。比西西方早1300年。在晉晉朝初年開始始利用，宋朝朝時已經大規(guī)規(guī)模用于熬制制井鹽。陸上資源主要要集中在四川川盆地、陜甘甘寧地區(qū)、塔塔里木盆地和和青海，海上上資源集中在在南海和東海海。此外，在在渤海、華北北等地區(qū)還有有部分資源可可利用。12/6/202246化學與常規(guī)能能源化學電池是一種將化學學能直接轉換換為電能的裝裝置，分為原電池和蓄電池。原電池原電池通常由由正極、負極極、電解液以以及容器和隔隔膜等組成，，它可表示為為：負極/電電解液/正極極。Ⅳ.化學電池池原電池示意圖圖12/6/202247化學與常規(guī)能能源干電池1800年伏伏打首先制成成了伏打電池池。1836年英國化學學家發(fā)明了古古典原電池。。1865年年法國化學家家勒克朗斯發(fā)發(fā)明了第—個個干電池，現現代的干電池池不過是其改改進。12/6/202248化學與常規(guī)規(guī)能源鋅錳干電池池結構圖12/6/202249化學與常規(guī)規(guī)能源(2)堿堿性干電電池用氫氧化鉀鉀代替氯化化鋅和氯化化銨作電解解質，在這種電電池里，電電解質為堿堿溶液，有有良好的導導電性能，，比糊狀的的氯化銨溶溶液導電速速度快得多多；鋅皮改改為鋅粉，，反應的面面積要比鋅鋅皮大得多多，因此可可做到連續(xù)續(xù)大容量放放電；外殼殼另有做成成封閉型的的鐵皮，以以防電解液液滲漏。12/6/202250化學與常規(guī)規(guī)能源銀鋅鈕扣電電池鈕扣式電池池中常見的的為銀鋅電電池。銀鋅鋅電池體積積小、重量量輕，可大大電流放電電，放電電電壓平穩(wěn)，，工作電壓壓是1.6伏，廣泛泛應用于對對體積和重重量有嚴格格要求的場場合，但價價格昂貴。。12/6/202251化學與常規(guī)規(guī)能源蓄電池蓄電池也稱二次電電池，是指指放電后能能充電復原原繼續(xù)使用用的化學電電池。(1)鉛蓄電池由金屬鉛板板(負極)和緊附著著二氧化鉛鉛的鉛板(正極)浸浸入30％％（密度為為1.2——1.3g/cm3）的硫酸水溶溶液所組成成。鉛蓄電電池充電后后電壓可達達2.2伏；放電后電電壓下降，，當電壓降降至l.25伏伏時(這時溶溶液密度為為1.05g/cm3)不能再再使用，必必須充電。。鉛蓄電池池用于汽車車、小型電電動機車作作為啟動電電源，用于于實驗室作作為常用電電源，還廣廣泛用于飛飛機、汽車車、拖拉機機、坦克的的照明光源源。12/6/202252化學與常常規(guī)能源源鉛蓄電池池的電電極反應應12/6/202253化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源堿式式鎳鎳鎘鎘蓄蓄電電池池12/6/202254化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源銀鋅鋅電電池池12/6/202255化學學與與常常規(guī)規(guī)能能源源發(fā)展展中中的的新新型型電電池池1、、氫氫鎳鎳電電池池氫鎳鎳電電池池是是新新型型的的蓄蓄電電池池，，其其正正極極為為氧氧化化鎳鎳，，負負極極為為氫氫電電極極（（其其內內部部氣氣體體壓壓力力可可達達4MP））。。它它的的工工作作狀狀態(tài)態(tài)可可劃劃分分為為3種種：：正正常常工工作作狀狀態(tài)態(tài)、、過過充充電電狀狀態(tài)態(tài)和和過過放放電電狀狀態(tài)態(tài)。。氫鎳鎳電電池池的的電電極極反反應應及及對對應應的的標標準準電電位位12/6/202256化學與與常規(guī)規(guī)能源源氫鎳電電池的的電極極反應應及對對應的的標準準電位位氫鎳電電池的的的突突出優(yōu)優(yōu)點是是循環(huán)環(huán)壽命命長，，1977年起起在地地球同同步軌軌道條條件下下壽命命超過過10年。。此外外，它它承受受過充充電和和過放放電的的能力力很強強。但但其成成本較較高，，電池池放電電速度度較大大，以以及有有爆炸炸的可可能性性。盡盡管如如此，，氫鎳鎳電池池的前前景十十分樂樂觀，，最終終將在在航天天領域域內全全面取取代鎘鎘鎳電電池。。12/6/202257化學與常常規(guī)能源源2、鋰電電池鋰是自然然界電池池最輕的的金屬元元素，同同時它又又具有最最低的電電負性（（-3.045V）。。所以選選擇適當當的正極極與之匹匹配，可可以獲得得較高的的電動勢勢，具有有最高的的比能量量，所謂比能能量，即即單位重重量電極極物質所所能放出出的能量量。由于鋰遇遇水會發(fā)發(fā)生劇烈烈反應，，所以應應選用非非水電解解質溶液液。日本本三洋公公司首先先推出Li/MnO2電池。其其電極反反應如下下：反應結束束Li+進入MnO2晶格中。。12/6/202258化學與常規(guī)能能源鋰電池的優(yōu)異異性能是：比比能量高，使使用溫度范圍圍廣，放電電電壓平坦。以以固體電解質質制成的