陶瓷膜能量轉(zhuǎn)換電池過程與相關(guān)材料研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文陶瓷膜能量轉(zhuǎn)換電池過程與相關(guān)材料研究姓名：謝奎申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：@20100406中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文20102認為是較為可行的方法之一，然而由于人類對于能源需求的特殊性，我們?nèi)匀恍枰苿拥姆稚⒌哪芰縼碓?。為了能夠有效的服?wù)人類，我們需要一種清潔方便的能量載體。氫燃料由于其高的能量密度和零排放的優(yōu)勢而受到廣泛關(guān)注[2]。氫燃料的利用主要是基于氫氣與氧氣的反應(yīng)生成水，并釋放熱量，如方程

2、11所示，其能量的計算均是基于標準狀態(tài)[4]。Θ222H12OHO?H=286kJmol?G=237.2kJmolQ(11)由于氫氣的質(zhì)量能量密度高達為122kJ?g1，與氧氣的反應(yīng)的產(chǎn)物是水，因此，在滿足作為高效的能源載體之外，也不帶來任何污染。氫是地球上最富足的元素之一，主要是以水的形式存在。因此，利用可再生能源從水生產(chǎn)氫氣，那么集多種優(yōu)點于一身的氫氣作為能源載體擔當橋梁的角色，服務(wù)整個人類社會，最后產(chǎn)生水，從而完成一個可持續(xù)的能源

3、循環(huán)，整個過程并不對環(huán)境造成任何的污染。如圖1.2所示，這是利用氫能的一個理想的系統(tǒng)，可以為解決石燃料衰竭和全球環(huán)境問題提供新思路[5]。圖1.2理想狀態(tài)可持續(xù)潔凈氫能循環(huán)目前，氫氣已經(jīng)作為一種必不可少的化學(xué)品在工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用。普通純度的氫氣主要還是通過甲烷的重整來制備，而高純度的氫氣則是通過電解的辦法來制備。針對于氫氣的生產(chǎn)，銷售以及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)在迅速的發(fā)展。目前，每年的全球氫氣的銷售額已經(jīng)超過了40億美元[3]，而與氫氣相關(guān)