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锂电池材料研究意义和价值论文

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锂电池材料研究意义和价值论文

在人类还没有找到理想替代石油和煤等核心能源之前是很好的过度性技术,电池虽然不能自己产生电能,但是它可以储存携带能量,可以把能量从一个地方转移到另一个地方,减小人们对石油煤等不可再生资源的依赖性。

一、 引言石墨锂电池作为新一代高效可靠的能源储存器,面临着越来越高的需求和技术要求。石墨锂电池的性能特性,是决定石墨锂电池功能、实用性、经济性和持久性的关键因素。研究石墨锂电池性能,一方面要深入探究其影响因素,另一方面也要采取有效措施,以期提高石墨锂电池性能。本文旨在通过对近年来石墨锂电池性能研究文献的综述,总结出石墨锂电池性能影响因素,以及一些有效提高石墨锂电池性能的研究成果,为提高石墨锂电池的性能提供参考。二、石墨锂电池性能影响因素(一)极板材料。石墨锂电池的正极材料对其电化学性能影响很大,一般来讲,正极材料的特性会影响电池的充放电容量。如LiFePO4、LiMn2O4等材料具有较高的安全性和耐久性,可用于安全功能性型号的石墨锂电池。LiCoO2和LiNiMnCo系列材料具有更高的能量密度,可用于超高能量密度型号的石墨锂电池。(二)电解液体系。电解液对石墨锂电池的电化学性能具有重要的影响。典型的电解液体系包括锂离子电解质和有机溶剂体系,其中,有机溶剂的性能好坏会直接影响电池的动力学性能。(三)电极工艺。电极工艺也是影响

现在新型的磷酸铁锂电池,安全性更好,而且成本更低。

一.锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。二.锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

锂电池材料研究意义与价值论文

由于锂离子电池具有高电压、高能量密度、高安全性、低自放电率等的优点,是一种很有前途的新能源。随着科学技术的进一步发展,能源问题和环境问题的日益突出,人们对锂离子电池的要求越来越高。在电动汽车、太阳能储能电池、储能电站、智能手机、手提电脑等应用领域,需要锂离子电池具备有高容量性、高倍率性、高稳定性、高安全性和高的一致性。锂离子电池具有远大的应用前景和巨大的市场需求。研究高性能的锂离子电池,具有重大的科学意义和经济效益

一、 引言石墨锂电池作为新一代高效可靠的能源储存器,面临着越来越高的需求和技术要求。石墨锂电池的性能特性,是决定石墨锂电池功能、实用性、经济性和持久性的关键因素。研究石墨锂电池性能,一方面要深入探究其影响因素,另一方面也要采取有效措施,以期提高石墨锂电池性能。本文旨在通过对近年来石墨锂电池性能研究文献的综述,总结出石墨锂电池性能影响因素,以及一些有效提高石墨锂电池性能的研究成果,为提高石墨锂电池的性能提供参考。二、石墨锂电池性能影响因素(一)极板材料。石墨锂电池的正极材料对其电化学性能影响很大,一般来讲,正极材料的特性会影响电池的充放电容量。如LiFePO4、LiMn2O4等材料具有较高的安全性和耐久性,可用于安全功能性型号的石墨锂电池。LiCoO2和LiNiMnCo系列材料具有更高的能量密度,可用于超高能量密度型号的石墨锂电池。(二)电解液体系。电解液对石墨锂电池的电化学性能具有重要的影响。典型的电解液体系包括锂离子电解质和有机溶剂体系,其中,有机溶剂的性能好坏会直接影响电池的动力学性能。(三)电极工艺。电极工艺也是影响

现在用锂电池的地方多了,手里电池可以说是99%的用锂离子的,(山寨猛酸锂的除外),笔记本电脑,还有部分电动车也在研究用锂离子的,但没有磷酸铁锂有优势(磷酸铁锂其实也是锂电),军用手电筒,电棍等多了去了,只要能够运行移动电源的,都有用到锂电的可能,

锂电池材料论文期刊

《锂电世界》这本杂志是目前锂电行业最好的杂志了,我们与他们合作近10年了,推广的效果评良心讲确实不错,不论在印刷质量,杂志内容还是发行量上确实不错,在各展会还有行业会议经常能见到,服务做的也是很到位的,目前传统媒体能生存下来,确实有他的独到之处,《锂电世界》我挺你们,加油!

12月11日,一篇介绍锂电池技术突破的论文被刊登在《Science》封面,作为科学期刊的领头羊之一,能被《Science》刊登在封面,该论文的水平可见一斑。 该论文由美国能源部西北太平洋国家实验室发布,主要阐述了使用高镍含量的单晶材料当电池阴极,能够同时提高电池容量、安全性以及寿命。 众所周知,镍本来就是三元锂电池的重要材料,但是目前的锂电池中镍含量超过60%就会影响到电池的稳定性,这一新技术的诞生给了三元锂电池一个更加美好的前景。 时代在进步,人们的出行方式也在发展,从最早的依靠双腿和家畜当脚力,再到烧煤机车、燃油 汽车 ,如今市面上的电动 汽车 也越来越多,大有把燃油车取而代之的趋势。 然而,燃油车的大衰退并没有如同想象中那般迅速来临,是什么限制了电动 汽车 的发展? 最早期的电动车采用铅酸电池作为能源,这种电池的稳定性和能量密度都比较差,还不环保,迅速被市场淘汰。 再后来,磷酸铁锂电池大行其道,它的稳定性和安全性有了巨大提高,但是其能量密度还是不够高,这一缺点造成了当时电动车的续航里程普遍比较短,再加上快充技术还未普及,限制了电动 汽车 的发展。 如今,三元锂电池早已成为电动 汽车 的主要能源,一度占据了70%的市场。 三元锂电池的能量密度很高,这在一定程度上解决了续航里程的问题,再加上快充的迅速普及,续航焦虑地解决似乎近在咫尺了。 不过,随着 社会 上电动 汽车 自燃的事故时有发生,三元锂电池的缺点也被彻底暴露在大众视野中,那就是安全性不够,其稳定性差,容易起火。 这在另外一个层面上限制了电动 汽车 的发展。 现在,《Science》给我们带来这么一个好消息,是不是意味着电动 汽车 能够迅速取代汽油车, 汽车 全面电动化的时代是不是就要来临了? 事情并没有这么简单,科学技术的发展给 社会 带来的改变从来都不是一蹴而就的,就像美味的果实从开花结果到被人们享用,中间还有一段成熟的过程。 过去的经验告诉我们,最前沿的科学技术要成熟到全 社会 广泛应用,至少也要十几年的时间。 所以电动 汽车 全面取代燃油车的时间节点并不是近在眼前,买了燃油车或者即将购买燃油车的朋友也不用焦急,你们的 汽车 在相当长的一段时间内是不会被淘汰的。 不过,包括宁德时代在内的世界各大电池厂商已经开始在世界镍矿储量最高的国家印度尼西亚布局,大众 汽车 也宣布在2040年实现完全电气化,可见电动 汽车 全面开花的时代也已然不远。

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1992年(第一版),1996年(第二版),2000年版,2004年版,2008年版,2011年版,2014年版;

低电压研究的意义和价值论文

近年来,我国电气技术不断提高,在建筑工程中的应用也越来越广泛,给人们的日常生活带来极大的便利。这是我为大家整理的电气职称论文,仅供参考! 电气职称论文篇一 建筑电气中的低压电气安装技术 摘要:随着我国经济的发展,城市化进程的加快,住宅小区建设项目越来越多。低压电气设备是建筑工程中基础性设施,关系到人们的日常生活,必须做好施工质量的管理。低压电气安装工程一般工期较长、工序复杂、受到多方面因素的影响,在施工过程中涉及到交叉施工,因此,必须进行科学合理的安排,提高施工技术,才能有效的保证低压电气安装的质量。 关键词:建筑;低压电气;安装 近年来,我国电气化安装技术不断提高,在建筑工程中的应用也越来越广泛,给人们的日常生活带来极大的便利。但是,低压电气安装技术比较复杂,专业程度较高,施工中还涉及到多种交叉施工,因此,做好建筑低压电气安装技术的研究,对促进建筑行业的发展具有非常重要的现实意义。 1、低压电气安装工程特点的概况 重视预防工作,严把质量关。由于低压电气安装过程中容易受多种外在因素影响,每道工程环节存在诸多质量隐患,因此要重点加强预防工作,严把施工质量关,确保工程施工进度和安装质量达到工程要求。影响因素多,综合性强、涉及面广。建筑工程低压电气安装工程具有工种繁多、工期进度长等特点,也就决定工程必然面临着影响因素众多、施工综合性强、牵涉面广的问题。工期长工种复杂。施工之前,要做好接地网、管线铺设等前期土建工程,并开展焊接工作;该工序完成后,进入到设备试机阶段,全部工程竣工之后还要对电气系统进行总调试,再由有关部门进行最后的竣工检测验收。该工序阶段要涉及到土建、设备安装调试、工程质量验收等多个工种。 2.建筑工程低压电气安装技术 2.1 充分领会图纸的设计意图 施工图纸是保证施工正常开展的前提条件,只有在充分熟悉施工图纸的基础上,才能够组织有效的施工活动,及时发现问题并迅速解决,促进工程施工活动顺利开展。一般而言,电气系统具有种类繁多的设备和管线配置。在开展电气工程施工之前,要做好施工图纸的审阅工作,尤其是设计中的变更部分,要逐一进行扫描。 2.2 电柜、电箱和配电盘的安装技术 电柜、电箱和配电盘安装的施工技术,主要包括以下事项:(1)施工人员在进行电柜、电箱和配电盘安装时,不仅要对安装位置进行准确定位,而且要确保内部线路的正确连接,从而保证整个电力设备的安全运行。(2)在制作电柜、电箱和配电盘时,要选用不可燃材料,保证安装牢固,各类技术参数指标处于正常状况。(3)箱内元件的分布要按照图纸结构而定,严格进行各个相序间的划分,线路界面必须严格按照图纸进行操作。(4)电柜、电箱和配电盘的金属框架及基础型钢要确保接地正确,设置相应的可开启门。门和框架的接地端子间要选择裸铜线连接,同时配备相应的电击保护,抽出式配电柜推拉需要保持正常动作。(5)电柜、电箱和配电盘内线路整齐没有交接无序现象,导线间应紧密连接,没有断股和伤芯线现象。(6)漏电保护装置的动作电流设置合理,以免引起安全事故。 2.3 管件预埋的安装技术 作为建筑工程低压电气安装的重要内容,管件预埋和焊接的质量至关重要,然而在实际操作中,由于施工人员技术参差不齐,容易发生错埋、漏埋或者是没有安装图纸和施工规范要求进行管件的制作埋设。具体说来,管件预埋的施工技术包括如下方面:现场施工人员要对预埋件敷设的部位、数量、规格型号等与图纸进行认真核对,仔细检查钢管防腐、管口处理和焊接等;管间的连接、弯扁度、弯曲半径、过线盒和接线盒要符合相关规定;对设备基础、接地装置和接地网的施工质量进行检查;对接地网的接地电阻进行测量,对不满足设计要求的部位,采取增加接地极数或其他补救 措施 。 2.4 接地装置的安装技术 要按照建筑工程低压电气的施工图纸进行接地装置的分布,接地电阻值应该符合标准的设计要求。埋设防雷接地的干线时,经人行通道处埋地深度要大于1m,同时在管道上方敷设沥青。接地模块顶面埋地深度要大于0.6m,接地模块间距大于模块长度的3~5倍,其埋设基坑通常是模块外形尺寸的1.2~1.4倍,并且在开挖深度内做好各项指标记录。接地模块要保持水平或垂直就位,同时把握好各个上层间的接触距离。对接地模块的引线进行集中处理,用干线将接地模块并联焊接成一个环路,干线的材质与接地模块焊接点要保持一致。当进行暗敷操作时,在抹灰层内的引下线设置固定装置,明敷操作时引下线不能弯曲,要尽量实现平整的放置,用油漆做好支架焊接位置的防腐工作。 2.5 电线导管和线槽敷设的安装技术 电线导管和线槽敷设的施工要点包括:金属电缆导管和线槽必须接地或者是接零可靠。钢导管和金属线槽不能够熔焊跨接接地线,连接处需要使用专用接地卡固定跨接接地线,并且两卡间铜芯软导线截面大于4mm2。非金属导管采用螺纹连接时,连接处两端跨接接地线。防爆导管不能使用倒扣连接,金属导管严禁对口熔焊连接。当绝缘导体在砌体上剔槽埋设时,要采用强度等级大于M10的水泥砂浆抹面保护,并且保护层厚度大于15mm。室外埋地敷设电缆导管时,埋深要超过0.7m,并且壁厚小于2mm的钢导管不应该埋设在室外土壤内。所有管口在穿入电缆和电线后应该做密封处理。引向建筑物的导管,建筑物一侧的导管口应设在建筑物内。金属导管内外壁应做防腐处理,埋于混凝土内的到管内壁应做防腐处理。暗配的导管,其埋设深度和建筑物表面的距离要超过15mm;明配的导管,应该排列整齐,固定点间距均匀,并且安装牢固。导管和线槽在建筑物变形缝处,应该设补偿装置。 2.6 低压电气安装的协调施工技术 如前文所述,建筑工程低压电气安装中涉及的工序较多,各工序间经常会交叉施工,因此在进行低压电气安装前,应该做好各专业施工顺序的协调,正确权衡不同施工顺序的重要性,从而科学安排不同施工工种的进度。如建筑工程低压电气与土建、给排水施工间进行协调时,需要注意以下事项:(1)建筑工程低压电气安装会影响到土建工程的进度,因此在对两者进行协调时,要做好主次的把握,实现以土建为主,低压电气安装工程全面做好土建工程的配合工作。(2)建筑工程低压电气安装与给排水工程进行协调时,首先要认真比对和研究两个工种的图纸。由于这两个工种的图纸可能存在不同程度的差异,如低压电气安装的线管道与给排水作用的排水管道存在冲突时,一定要根据施工规范的要求,做好各管道的安装工作,确定好安装顺序,然后再进行安装。 3.建筑工程低压电气的调试和运行技术 当建筑工程低压电气安装工程结束后,需要对低压电气安装工程内各个元器件的运行进行考核,确保低压电气安装的有效性。具体说来:(1)成套配电(控制)设备的运行电流和电压要处于正常状态。(2)电动机应通电后观察其转向和机械转动是否正常,并且空载试运行的电机时间为2h。交流电动机在空载状态下持续启动两次,两次的断开时间在5min以上,确保电动机温度正常后方可再次启动;空载运行时,要记录电流、电压、温度和运行时间等参数,确保达到电气动产要求。(3)照明系统通电后,灯具回路控制要和配电箱回路相同,开关与灯具控制顺序也要逐一应对。 4、结语 总之,建筑工程低压电气安装工程质量直接影响工程总体质量,必须要高度重视其工程质量管理工作,希望在本文研究的基础之上,有更多的专家学者提供指导意见,切实提高低压电气安装工程质量。 参考文献: [1] __民.建筑低压电气安装工程的施工要求[J].广东建材,2009,25(7) [2] 孙坤.试论建筑工程中低压电气安装施工[J].科技与企业,2012(3) [3] 申伟华.低压电气安装质量控制措施[J].投资与合作,2011(6) 电气职称论文篇二 浅析工业电气设计中电气节能 【摘 要】随着大量节能型变压器产品的普及,有很多设计单位仍在使用S7等系列变压器。本文是笔者根据多年的工作 经验 ,从供配电系统的设计、控制系统的设计、照明系统的设计、设备的选择几个方面介绍了采取何种措施能达到节能减排的目的,实现方案的安全性、经济性及节能性。 【关键词】电气设计;电压;水平;电气节能 前言 依据调查统计资料显示:我国的国民生产总值增长率与能源消耗增长率比例为:1:1.5,但是标准的国民经济增长率与能源消耗增长率应该为:1:0.8。通过比较得出:我国的节能工作还有待提高。尽管我国地大物博,但是资源仍然不够用,因此,要实现可持续发展,就要做好资源的有效利用,其中最重要的是要做好节能计划,在安全性能、节能性等方面都要做好规划,按计划实施。 1 供配电系统的合理设计 工业电气与普通民用电气的主要区别是:用电负荷等级高,用电设备相对密集,对连续性供电的要求较高。为达到节能的效果,从以下几方面进行考虑。 (1)供配电系统的环节不宜过多,尽量做到简单可靠。过多的配电环节会造成额外的能量损耗。这也是规范规定“同一电压等级供电系统配电级数不宜多于两级”的原因。 (2)应合理选择设备的供电电压水平。同等情况下,电压水平高,损耗相对较小。如工业、企业大量使用的压缩机、循环水泵等,常采用6/10kV供电,既降低了供电线路上的电流,又减少了铜损耗,还能减少铜材的浪费。 (3)变电所应尽量深入负荷中心。大多数情况下,工业、企业内的负荷多为低压交流380V,若距离过远,为满足起动压降和运行压降的要求,增加电缆的截面,势必造成铜材的大量浪费。所以,如果厂区面积过大时,应采用合理的供电半径统一筹划,设置多个变配电装置,缩小线路的距离,降低损耗。如果有爆炸危险区存在,在满足规范的前提下,可将变电所设置在爆炸危险区外,将室内外地坪高度差提高至0.6m,就能达到降低能耗的效果。 (4)采用功率因数补偿。在工业企业中大多数用电负荷为机泵。在SH3038―2000《石油化工企业生产装置电力设计技术规范》推出后,石化装置设计人员将低压补偿取消,这种做法有欠妥当。如果补偿只设置在6/10kV侧,低压侧不进行补偿,负荷较多时配电变压器的数量会相应增加或变压器容量会相应增大,很容易造成额外的电能浪费。所以,应采取就地补偿原则,从设计上保证节能,可即变压器后侧进行相应的补偿,在同样负荷率的情况下,使变压器的效率提高。 变压器的合理选择:变压器是设计人员使用量最多,但又常是设计最不合理的设备之一。分以下两种情况: (1)在目前已有的大量节能型变压器产品推出的情况下,有很多设计单位仍在使用S7等系列变压器。很多电力部门往往将大城市的老变压器拆除后移至城乡结合部或乡村使用,不但造成大量电力损耗,还增加了低收入人群的额外支出费用。所以,设计人员应严把设计关,从源头杜绝再使用国家淘汰产品和落后产品变压器。尽量考虑选择损耗较小的节能型变压器,如S9、S10、S11、SC9、SC10等。节能型变压器在制造铁心的硅钢片、铁心的制造工艺上都有较大的改进,有利于减小变压的空载功率损耗。 (2)变压器的容量和数量也与节能有关。工业企业由于用电要求较高(多数为一、二级负荷),所以在设计时一般总会按照互为全备用(即单台变压器的负荷率不超过50%,由两台变压器承担用电负荷)的思路。可以对一、二级负荷采用互为全备用的方式,对于三级等负荷,完全可另设变压器,将变压器的负荷率提高到75%左右,这样虽然增加了变压器的数量,但变压器总容量降低了,减少了部分无功损耗和有功损耗。当然,增加变压器的台数也会造成损耗和建筑物面积的增加,各种因素要综合考虑才能达到最佳效果. 2 控制系统的合理设计 在工业企业生产装置和生产线上往往有集散控制系统或者可编程逻辑控制器参与逻辑控制,是为了提高系统自动化程度,减少人工成本。在以往的设计中,为了减少一次性生产成本投入而减少DCS点数,将应控制的起动和停止由一个继电器输出控制。如采用1个继电器接点控制,则DCS采用的不间断电源(Uninterrupted PowerSource,UPS)容量往往会比采用2个继电器控制时的UPS容量大,即使增加了输出I/O卡件,也能达到很好的节能效果。 采用两个继电器的控制方式优点如下:如果装置第一次是在开起现场,当顺利开起后,转换开关在旋转的过程中运行的设备不会停止;而选择1个继电器输出控制设备起停时,转换开关在旋转的过程中运行的设备会停止。 3 照明系统的合理设计 工业、企业电气照明设计并没有民用建筑照明设计复杂,但是在装置中同时使用的灯具量大。 (1)过去通常采用的灯具为汞灯、钠灯、金卤灯,这些灯具在工矿企业当中使用量大、面广,也发挥了其应有的作用,但在新兴光源的推出后逐渐失去了原有的主导地位,光效低、寿命短、功率因数低,起动时间长等缺点,已经不能满足现代石化企业的照明要求。所以,现在推出了电磁感应灯、LED灯等光源,这些已能完全满足用户的要求,如表1所示。虽然价格稍高,但随着推广,费用会逐渐降低。 表1 各种光源参数对照表 注:参照《工厂常用电气设备手册》和厂家样本。 (2)过去对光源的控制不能达到节能的效果。如采用适当的措施,如光控、时控、稳压输出等,则每年可以节约大量的电能。 (3)新的照明设计标准对节能部分进行了增加,对主要功能建筑物的功率密度值进行了限制,如GB500342004《建筑照明设计标准》的第6.1.2~6.1.7条中对于“高于或低于规定表格内的照度值时,照明功率密度应按比例提高或折减”的相关条目就充分体现了我国对照明节能上的重视。 4 科学选取设备 机汞是工业及企业的主要用电负荷。尽管电气专业人员不负责选择机汞,但是仍然能够在设计准备时期给出较科学的意见。假如所选的电机功率较大,可以提高运转时的安全性,但是在轻载和空载时由于要消耗较大的电能往往导致工作效率低,因此可以对此类电动机安装变频调速器,既可以提高工作效率,还可以更加节能。 5 小结 总而言之,电气设计人员要尽心尽力地完成设计工作,从安全性能、节能性、经济性等多方面进行研究,最终选取科学的供配电规划,进一步改善计划后,投入实施,在提高社会效益和经济效益上面尽自己的一份力量。 参考文献: [1]王兆安,刘进军.电力电子技术(第五版) [M] .北京: 机械工业出版社, 2011.6.看了电气职称论文的人还看了:1. 变电站职称论文 2. 电气工程师学术论文 3. 电气专业论文范文 4. 电气自动化论文精选范文 5. 电气论文范文

论文:初中物理电学计算解题探讨初中物理电学计算是整个初中物理知识的一个重难点.学好电学计算对学生的逻辑思维,审题等都有提升.培养了学生的创造和创新能力,对以后更高层次的电学学习打下坚实的基础。[关键词] 计算 串并联电路 公式 解题思路 初中物理电学计算是整个初中物理知识的一个重难点,也是中考考查的重点内容。学生拿到这类题目后往往觉得无从下手,其实学生只要具备相关知识,做好足够的准备工作,而后理清思路,则可解决该题。那么如何才能顺理成章的确解决问题和攻破这个重难点呢?下面将谈一点我不成熟的解题思路和大家一起分享。一、 认真审题首先要在脑海里清晰的呈现U、I、R这三者在串、并联电路中各自的特点.在串联电路中:I=I1=I2=I3、U=U1+U2+U3、R=R1+R2+R3,在并联电路中:I=I1+I2+I3、U=U1=U2=U3、1/R=1/R1+1/R2+1/R3。要掌握电功、电功率和焦耳定律的基本计算公式和导出公式,并且要知道导出公式的使用范围,即导出公式使用于纯电阻电路中(在纯电阻电路中Q=W)......。其次要认真阅读并分析题目,找出题目中所述电路的各种状态。没有电路图的要画出相应的电路图。根据开关的闭合及断开情况或滑动变阻器滑片的位置情况得出题目中电路共有几种状态,画出每种状态下的等效电路图。在分析电路时如果电路有电压表,则先认为电压表处于断路状态,再分析电路的串并联,然后看电压表和谁并联则测谁的电压。二、 解答计算1、 找电源及电源的正极。2、 看电流的流向。要注意以下几个问题:(1)电路中的电流表和开关要视为导线,电压表视为断路(开路);(2)要注意各个电键当前是处于那种状态;(3)如果电流有分支,要注意电流是在什么地方开始分支,又是在什么地方汇聚。3、 判断电路的联接方式。一般分为串联和并联,但有些电路是串并、联的混联电路。若不是串联的,一定要理清是哪几个用电器并联,如果还是混联的,还要分清是以串联为主体的混联电路,还是以并联为主体的混联电路。4、 若电路中连有电压表和电流表,判断它们分别是测什么地方的电压和电流强度。5、 找出已知量和未知量,利用电学中各物理量之间的关系:即我们平时所说的电路特点;欧姆定律;电功和电功率相关表达式;焦耳定律。然后利用这些关系和已知条件相结合的的方法求解。在求解的过程中,用不着把每一个物理量都求出来,要根据所给的已知物理量找一种最简单的解题方法。很明显可以看出: 我们要熟练解答电学问题就必须熟练掌握相关的物理知识。最后需要说明的是,有些问题在每一种状态下并不能直接求出计算结果,这时要把两种或更多种状态结合起来,找出各个关系图中相等的物理量,列方程或列方程组去计算。以下对某些题型的解法做详细的说明和解答:例1、如下图所示,电源电压保持不变,R1=8Ω,R2=7Ω,当闭合开关S时,电压表的示数为4V,则电源电压为多少? 一、审题看题目后,本电路是串联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电压表测R1两端的电压。二、联想相关公式及结论根据题意用到串联电路中I=I1=I2=I3,U=U1+U2+U3的特点和欧姆定律公式(I=U/R)去计算。三,解答计算 已知:R1=8Ω,R2=7Ω,U1=4V 求:电源电压U = ?解:当开关闭合时:夹在R1两端的电压U1=4V。则: 根据欧姆定律可知: I1=U1/R1=4V/8Ω=0.5A又因为在串联电路中: I=I1=I2 则: U2=I1R2=0.5A×7Ω=3.5V 根据串联电路中电压的关系 : U=U1+U2=4V+3.5V=7.5V例2,如下图所示,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表示数为3伏,电流表示数为0.5安;当S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为4.5伏,求此时电流表的示数及R1、R2的阻值。一、审题看题目后,S1闭合时,S2、S3断开时,电路为一种状态;S1断开,S2、S3闭合时,电路为一种状态。因此,本题必须在电路的两种状态下分别解答。二、联想相关公式及结论 用到串联和并联电路中U、I、R三者的特点及欧姆定律公式去计算。三,解答计算 解:S1闭合时,S2、S3断开时,R1、R2是串联。则:R2=U2/I=3V/0.5A=6Ω S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2是并联。则:可知电源电压 U=4.5V 则夹在R1两端的电压: U1=U¬—U2=4.5V—3V=1.5V R1=U1/I=1.5V/0.5A=3Ω 则并联的总电阻: R=R1R2/R1+R2=3Ω6Ω/3Ω+6Ω=2Ω 并联干路中的电流: I=U/R=4.5V/2Ω=2.25A例3,如右图所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B点时,电压表示数为4.5V,电流表示数为0.15A;滑片P在中点C时电压表的示数为3V。求: (1) 滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源的电压;(3)电路的最大功率。 一、审题看题目后,本电路是串联电路,闭合开关,电路只有一种状态,电压表测滑动变阻器R1两端的电压,滑动变阻器的左右滑动改变它接入电路中电阻的大小,进而影响电路中电流的大小变化。二、联想相关公式及结论根据题意用到串联电路中I=I1=I2=I3,U=U1+U2+U3的特点和欧姆定律公式(I=U/R)以及电功率相关计算公式去计算。三,解答计算 解:(1)滑片P在B点时,滑动变阻器全部接入电路,此时电阻最大。则: R1max=U1max/I=4.5V/0.15A=30Ω (2) 当滑片P在中点时,R1=15Ω 则此时电路中的电流是:I=U1中/R1=3V/15Ω=0.2A U=4.5+0.15R2 .............○1 U=3+0.2R2 ............ ○2○1○2解得: U=9V R2=30Ω(3) 要是电路中的电功率最大,则必须是电路中流过的电流最大,只有当滑动变阻器滑片滑到A点是电阻最小,电流最大。则:P=UImax=9V×(9V/30Ω)=2.7W由于篇幅有限,在此便不再做详细说明,开动您的脑筋,自已分析总结。以上是我一点不成熟的、浅薄的认识,有错误之处还望各位同仁批评指正。 回答人的补充 2009-07-18 15:23 写论文参考资料:电学知识总结一, 电路电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流).电流的方向:从电源正极流向负极.电源:能提供持续电流(或电压)的装置.电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能.有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合.导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成.路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路(有时也叫断路);(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路.电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图.串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失)并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的)二, 电流国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=1000毫安=1000000微安.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上.实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安.三, 电压电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置.国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=1000伏=1000000毫伏.测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏.熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏(有些教材中为24伏,但通常情况下指天气晴朗时不高于36伏,阴雨天时不高于12伏);⑤工业电压380伏.四, 电阻电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小).国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=1000千欧;1千欧=1000欧.决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关).滑动变阻器:原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的.作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω 2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A.正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方.五, 欧姆定律欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.公式: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω).公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一.欧姆定律的应用:①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大.(R=U/I)②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R)③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR④ 分压作用:=;计算U1,U2,可用:;⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R④分流作用:;计算I1,I2可用:;⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)六, 电功和电功率1. 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳.3.测量电功的工具:电能表4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).利用W=UIt计算时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦.10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏.当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,当U = U0时,则P = P0 ;正常发光.15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例"220V 100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.)18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)七,生活用电家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器.所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线. (另外,火线又可叫作相线)保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用.引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体.八,电和磁磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质.磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程.磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的.磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用.磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交,北出南进.磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同.10.地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近.但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象.11.奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场.12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极).13.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变.14.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁.15.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变.16.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流.还可实现自动控制.17.电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动.18.电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.应用:发电机感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关.发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能转化为电能.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是由电能转化为机械能.应用:电动机.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.换向器:实现交流电和直流电之间的互换.交流电:周期性改变电流方向的电流.直流电:电流方向不改变的电流.实验一.伏安法测电阻实验原理:(实验器材,电路图如下图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压.二.测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI

锂电池材料研究现状及趋势论文

钴酸锂材料作为第一代商品化的锂离子电池正极材料,还有许多不可取代的优势:材料的加工性能很好,密度高,比容量相对较高,材料的结构稳定,循环性能好,材料的电压平台较高且比较稳定,是目前最成熟,也是唯一商业化的正极材料,在短时间内,特别是在通讯电池领域还有不可取代的优势。但是其存在的价格昂贵、容量几乎发挥到了极限、资源紧缺、安全性差等缺陷使得其必然在最近的5到10年内遭受被取代命运。现在取代钴酸锂材料有两个方向,一是在动力电池领域,锰酸锂和磷铁酸锂是最有希望的材料,二是在通讯电池领域,镍钴锂和镍钴锰锂三元材料是最有希望代替钴酸锂的正极材料。 锰酸锂材料是除钴酸锂外研究最早的正极材料,通过多年的研究,材料的性能得到较大的改善。其较高的安全性,低廉的价格,使其在动力电池领域有广阔的应用前景;但是其较低的比容量,较差的循环性能,特别是高温循环性能使得其应用受到了较大的限制,虽然通过最近几年的研究,循环性能得到一定的改善,但是高温循环性能还没有得到较好的解决,推迟了其大规模商业化的步伐。 磷铁酸锂材料是最近两年才快速发展起来的正极材料,其低廉的价格,较高的安全性能,较好的结构稳定性,优越的循环性能使得其作为动力电池和备用电源领域有广阔的应用前景,大有取代锰酸锂之趋势。但是其也存在一些难易解决的问题,特别振实密度低,体积比容量低,电导率低,低温放电性能差,倍率放电差等问题需要继续研究和改进。 近年来世界范围内大量研究已经使其取得的较大的发展和进步,使其产业化的阻碍已经得到较大的缓解,材料的电导率研究取得了较大的进步,振实密度和体积比容量低对动力电池来说,也许不是问题,现在问题的重点集中在低温性能和倍率放电方面。如果在最近的一两年内,材料的低温和倍率性能取得突破的话,磷铁酸锂的产业化指日可待。 从最近的测试看这个问题基本得到了很好的解决,现在唯一的问题是密度低。在小型通讯电池领域,最有可能代替钴酸锂的是镍钴酸锂和镍钴锰酸三元材料,目前市场上还没有大量出现此类材料,但是随着电子领域的快速发展,其对电池容量的要求也越来越高,必然推动高容量的镍钴类材料和镍钴锰三元材料的发展。 镍钴酸锂材料是一种容量比较高的材料,其比容量比钴酸锂高出30%以上,而且和钴酸锂有相同的上下限电压,比较容易规模化利用,价格相对便宜。当然材料也存在一些缺点,材料的合成相对困难,材料的密度相对较低,材料的电压平台较低,充放电效率较低,和电解液相容性和安全性差等缺陷,还有待解决,但是随着研究的深入,产业化会在最近两年内得到迅速发展。 镍钴锰三元材料是另一种高容量的正极材料,比容量可以达到180mAh/g以上,是非常有前途的正极材料。此材料不仅有比容量高的优势,而且安全性也相对较好,价格相对较低,与电解液的相容性好,循环性能优异,是最有可能在小型通讯和小型动力领域同时应用的电池正极材料,甚至有在大型动力领域应用的可能。但是材料也有自身的缺点,第一就是合成困难、合成条件苛刻、合成材料的稳定性差,第二是材料的电压平台相对较低,只有3.55v左右,第三是材料的密度和钴酸锂相比,相对较低,第四是材料的充电电压较高,达到了4.5v左右,与钴酸锂有较大的差别。但是此材料的高容量和高安全性是其他材料无法比拟的,必将最近的几年内推向市场。因此,从目前的情况看,如果钴酸锂材料不寻求突破,其在未来的几年内,必被其他正极材料所代替。但是这是在钴酸锂材料的容量和安全性能没有突破的前提下的结论,如果钴酸锂材料在容量和安全性上有所突破的话,其商业寿命可能会走的更远。现在钴酸锂在安全性和提高容量上正在寻找出路,也许通过包覆,会改善材料的表观结构,可以提高电池的安全性和容量,但是进展很不明朗。 现在的趋势可以做如下的判断:在通讯电池领域,最近的3年内,钴酸锂仍然是离子电池的主角,在以后5年内,可能是钴酸锂和镍钴锰三元材料共存的时代,5年后,可能是镍钴锰三元材料的时代。 在动力电池领域,由于钴酸锂的安全问题和高昂的价格,使其一直在动力电池门外徘徊,始终没有完全进入动力电池领域。现在的情况是钴酸锂和锰酸锂小批量配合使用,但是由于其固有的缺陷,使得其始终没有大批量的进行商业化运作,产品只是在小批量试生产阶段,目前大规模的商业化运作还有一些难以克服的困难。在动力电池领域磷酸基正极材料依其超长的循环寿命,极好的安全性能,较好的高温性能,极其低廉的价格,而且低温性能和倍率放电已经可以达到钴酸锂的水平等,使其成为最有希望的动力电池材料,其在未来的5年内可能会成镍镉电池的主要替代品,在未来的10年内会成为铅酸电池的有力竞争者,在未来的20年内可能会取代铅酸电池,成为主要的启动电源、UPS电源 和后备电源,成为二次电池的老大。

锂电池行业主要上市公司:宁德时代(300750);比亚迪(002594);国轩高科(002074);亿纬锂能(300014)等。

本文核心数据:全球锂电池细分市场结构、全球锂电池区域分布、全球锂电池企业市场份额、全球锂电池市场规模

全球锂电池细分市场:动力与储能锂电池的市场份额有望提升

锂电池的细分市场主要为动力锂电池、储能锂电池和消费锂电池,其中,动力电池的下游应用领域主要为新能源汽车,储能电池的下游应用领域主要为电力系统,消费电池的下游应用领域主要为手机等消费电子。

从全球锂电池产量来看,动力锂电池占据了主要的产量份额,达到了70.8%,其次是消费锂电池,锂电池产量市场份额为22.2%,储能电池的市场份额最小,为7%。随着全球各国“碳达峰”战略的提出,全球各企业纷纷部署动力电池与储能电池产线,新能源汽车与储能市场的蓬勃发展有望推动动力锂电池和储能锂电池的市场份额进一步提升。

全球锂电池区域分布:中国占比达77%,欧洲扩张加速

根据S&P Global Market Intelligence 公布的数据显示,从产能来看,2020 年,中国在主导了全球锂离子制造市场,中国锂离子电池产能占世界产能的约 77%,其次是美国,占比约为9%。

虽然,S&P Global Market Intelligence预计,中国将在 2025 年继续成为锂离子电池制造的领先国家,但随着欧洲对制造设施的计划投资,其产能将大幅扩大,2025年,欧洲有望在成为世界第二大锂离子电池生产国,约占全球产能的25%。

全球锂电池企业竞争格局:LG化学、松下、宁德时代占据70%的市场份额

从企业产量来看,2020年1月至8月, LG化学成为全球领先的锂离子电池制造商,市场份额为26.5%;其次是宁德时代,以25.8%左右的市场份额位居第二,松下以20.6%左右的市场份额紧随其后。

在排名前五的全球锂离子电池制造商中,中国企业达到两家,分别是宁德时代和比亚迪,市场排名为第二和第四,合计市场份额达到32%。

全球锂电池供给情况:电池工厂数量快速增长

2020年,全球处于不同规划建设阶段的锂离子工厂共有181家。在新冠疫情大流行的背景下,2020年全球锂离子工厂的扩建与上一年相比依然增加了50%以上。其中,2020年在建和规划的181家工厂中,有136家位于中国,其中大部分是世界上最大的锂离子工厂。

全球锂电池需求情况:2025年市场规模将翻番

根据Research and Markets调研数据显示,2020年全球锂离子电池市场价值约为405亿美元,预计2026年市场将以14.6%的GACR增长,达到近920亿美元的规模,超过2020年市场规模的一倍。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国锂电池行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

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