2025年大學(xué)大四（新能源科學(xué)與工程）新能源存儲(chǔ)技術(shù)階段測(cè)試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種新能源存儲(chǔ)技術(shù)具有能量密度高、自放電率低的優(yōu)點(diǎn)？（）A.鉛酸電池B.鋰離子電池C.鎳氫電池D.超級(jí)電容器2.下列關(guān)于燃料電池的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.燃料電池是一種將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置B.氫燃料電池的產(chǎn)物是水，無(wú)污染C.燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率較低D.燃料電池可用于汽車(chē)、發(fā)電等領(lǐng)域3.對(duì)于大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用，以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)成本相對(duì)較低且壽命較長(zhǎng)？（）A.壓縮空氣儲(chǔ)能B.液流電池C.飛輪儲(chǔ)能D.超導(dǎo)儲(chǔ)能4.鋰離子電池的正極材料通常不包括（）A.鈷酸鋰B.錳酸鋰C.磷酸鐵鋰D.硫化鋰5.超級(jí)電容器的儲(chǔ)能原理主要基于（）A.化學(xué)反應(yīng)B.靜電吸附C.電磁感應(yīng)D.光電效應(yīng)6.以下哪種儲(chǔ)能技術(shù)適合用于高頻、快速充放電的場(chǎng)合？（）A.鉛酸電池B.鋰離子電池C.超級(jí)電容器D.鈉硫電池7.關(guān)于儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率密度，下列說(shuō)法正確的是（）A.功率密度越高，儲(chǔ)能系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)能夠釋放或吸收的能量越多B.功率密度與儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度無(wú)關(guān)C.功率密度反映了儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)功率變化的能力D.功率密度只取決于儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池類(lèi)型8.以下哪種新能源存儲(chǔ)技術(shù)在安全性方面具有一定優(yōu)勢(shì)？（）A.高溫鈉硫電池B.鋰離子電池C.水系鋅離子電池D.鉛酸電池9.儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率是指（）A.充電過(guò)程中輸入的能量與放電過(guò)程中輸出的能量之比B.放電過(guò)程中輸出的能量與充電過(guò)程中輸入的能量之比C.充電過(guò)程中存儲(chǔ)的能量與放電過(guò)程中釋放的能量之比D.放電過(guò)程中釋放的能量與充電過(guò)程中存儲(chǔ)的能量之比10.對(duì)于新能源存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以下說(shuō)法不正確的是（）A.不斷提高能量密度和功率密度B.降低成本，提高安全性和可靠性C.減少對(duì)環(huán)境的影響D.只發(fā)展單一的儲(chǔ)能技術(shù)第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題2分，共10分）1.新能源存儲(chǔ)技術(shù)主要包括______、______、______等。（寫(xiě)出三種即可）2.鋰離子電池的負(fù)極材料常用的是______。3.壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由______、______、______等部分組成。（寫(xiě)出三個(gè)主要部分）4.液流電池的電解液分為_(kāi)_____和______。5.飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)______來(lái)存儲(chǔ)能量。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.請(qǐng)簡(jiǎn)述鋰離子電池的工作原理。2.比較鉛酸電池、鋰離子電池和鎳氫電池的優(yōu)缺點(diǎn)。3.說(shuō)明超級(jí)電容器在新能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景及優(yōu)勢(shì)。四、材料分析題（每題15分，共30分）材料：隨著新能源的快速發(fā)展，儲(chǔ)能技術(shù)的重要性日益凸顯。某研究團(tuán)隊(duì)致力于開(kāi)發(fā)一種新型的儲(chǔ)能技術(shù)，該技術(shù)基于一種新型的電極材料和電解液體系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，這種新型儲(chǔ)能技術(shù)具有較高的能量密度和充放電效率，并且在安全性方面表現(xiàn)良好。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，還面臨著成本較高、壽命較短以及與現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)兼容性等問(wèn)題。1.根據(jù)材料，分析該新型儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)分別是什么？2.針對(duì)該新型儲(chǔ)能技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)，你認(rèn)為可以采取哪些措施來(lái)解決？五、論述題（10分）論述新能源存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性，并舉例說(shuō)明幾種新能源存儲(chǔ)技術(shù)如何推動(dòng)新能源的大規(guī)模應(yīng)用。答案1.B2.C3.A4.D5.B6.C7.C8.C9.B10.D二、填空題答案1.電池儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能2.石墨3.壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣室、膨脹機(jī)4.正極電解液、負(fù)極電解液5.高速旋轉(zhuǎn)的飛輪三、簡(jiǎn)答題答案1.鋰離子電池工作時(shí)，鋰離子在正負(fù)極之間往返嵌入和脫嵌。充電時(shí)，鋰離子從正極脫嵌，通過(guò)電解液嵌入負(fù)極；放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極脫嵌，通過(guò)電解液嵌入正極，同時(shí)電子通過(guò)外電路從負(fù)極流向正極，形成電流，從而實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)和釋放。2.鉛酸電池優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、成本低、安全性較好；缺點(diǎn)是能量密度低、壽命短、自放電率高。鋰離子電池優(yōu)點(diǎn)是能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低；缺點(diǎn)是成本較高、安全性存在一定隱患。鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)是能量密度較高、充放電性能好；缺點(diǎn)是成本較高、自放電率相對(duì)較高。3.應(yīng)用場(chǎng)景：可用于新能源汽車(chē)的啟停、制動(dòng)能量回收，智能電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)、功率補(bǔ)償?shù)取?yōu)勢(shì)：功率密度高，能快速響應(yīng)功率變化；充放電效率高；循環(huán)壽命長(zhǎng)；安全性好。四、材料分析題答案1.優(yōu)點(diǎn)：具有較高的能量密度和充放電效率，安全性良好。挑戰(zhàn)：成本較高、壽命較短、與現(xiàn)有電網(wǎng)系統(tǒng)兼容性問(wèn)題。2.措施：加大研發(fā)投入，優(yōu)化材料和工藝，降低成本；進(jìn)一步研究改進(jìn)，提高電池壽命；開(kāi)展與電網(wǎng)系統(tǒng)兼容性的研究，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的接口和控制技術(shù)，解決兼容性問(wèn)題。五、論述題答案新能源存儲(chǔ)技術(shù)對(duì)于新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。新能源具有間歇性和波動(dòng)性，如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，儲(chǔ)能技術(shù)可存儲(chǔ)多余能量，在能源供應(yīng)不足時(shí)釋放，保障能源穩(wěn)定供應(yīng)。例如，鋰離子電池用于新能源汽車(chē)，可