新材料在能源领域的应用方式（一）能量转换例如：高效太阳能转换材料，制氢材料（酶）（二）储能材料——以相变材料的应用为例能源转换中应用的新材料太阳能转化领域新材料：1.化石燃料制氢2.电解水制氢3.生物制氢（生物酶）4.光催化制氢（半导体材料）Z型体系悬浮体系光电化学体系例如：多壁碳纳米管修饰的CdS-TiO2复合光催化材料储能的几种方式相变材料储能机械储能飞轮储能应用电子技术专业机械储能应用电子技术专业机械储能应用电子技术专业机械储能应用电子技术专业机械储能世界上第一个商业化CAES电站为1978年在德国建造，装机容量为290MW，换能效率77%。2009年被美国列入未来十大技术应用电子技术专业机械储能1999年欧洲UrencPower公司利用高强度碳纤维和玻璃纤维复合材料制作飞轮，转速为42000rad/min，2001月系统投入运行，充当UPS，储能量达到18MJ电磁储能超导磁储能系统(superconductingmagneticenergystorage，SMES)利用超导体制成的线圈储存磁场能量，功率输送时无需能源形式的转换，具有响应速度快(ms级)，转换效率高(96%)、比容量(1~10Wh/kg)/比功率(104~105kW/kg)大等优点，可以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。电磁储能超级电容是近几年才批量生产的一种新型电力储能器件，也称为电化学电容。它既具有静电电容器的高放电功率优势又像电池一样具有较大电荷储存能力，单体的容量目前已经做到万法拉级。同时，超级电容还具有循环寿命长、功率密度大、充放电速度快、高温性能好、容量配置灵活、环境友好免维护等优点。应用电子技术专业超级电容应用电子技术专业超级电容化学储能铅酸电池钠硫电池应用电子技术专业化学储能——镍系电池锂电池所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”。应用电子技术专业化学储能——镍系电池优点：具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、寿命长、无环境污染等优点循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次以缺点：锂离子电池主要的问题是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸，手机电池都是使用的单体电池，再经过良好的保护电路来配合使用，基本上杜绝了电池爆炸的问题。锂电池应用电子技术专业化学储能——液流电池电解质溶液（储能介质）存储在电池外部的电解液储罐中，电池内部正负极之间由离子交换膜分隔成彼此相互独立的两室（正极侧与负极侧），电池工作时正负极电解液由各自的送液泵强制通过各自反应室循环流动，参与电化学反应。应用电子技术专业化学储能——液流电池液流储能电池是一类适合于固定式大规模储能（蓄电）的装置，相比于目前常用的铅酸蓄电池、镍镉电池等二次蓄电池，具有功率和储能容量可独立设计（储能介质存储在电池外部）、效率高、寿命长、可深度放电、环境友好等优点，是规模储能技术的首选技术之一。相变材料在储能当中的应用应用展望相变储能材料的机理相变材料从液态向固态转变时，要经历物理状态的变化。在这两种相变过程中，材料要从环境中吸热．反之，向环境放热。相变材料在熔化或凝固过程中虽然温度不变，但吸收或释放的潜热却相当大相变储能材料的分类相变储能材料根据相变形式、相变过程主要分为固一固相变、固一液相变储能材料；按照相变温度范围分为高、中、低温储能材料；按照其成分又大致可分为无机物和有机物（包括高分子)储能材料。通常，相变材料是出多组份构成的，包括主储热剂、相变点调整剂、防过冷剂、防相分离剂、相变促进剂等组份。相变储能材料的分类目前，国内外研制的固一液相变材料主要有无机水合盐和有机物。(I)单纯盐：LiH分子量小而熔化热很2840J／g)，已应用于人造卫星上作储能物质：LiF也是一种理想的储能物质，以550～848显热和843~C熔化热开动斯特林热机，采用真空密闭型。缺点是价格高，只能应用于特殊场合。(2)碱：碱的比热高，熔化热大，稳定性强。在高温下蒸汽压力很低。价格便宜，也是较好的储能物质。常用有机类相变材料有高级脂肪烃类、脂肪酸或其酯或盐类、醇类、芳香烃类、芳香酮类、酰胺类、氟利昂类、多羟基碳酸类和高分子类等。高分子类包括聚烯烃类、聚多元醇类、聚烯醇类、聚烯酸类、聚酰甲基乙：TMP)、三羧甲基氨基甲烷等。它们利用高分子类相变材料中使用较多的是聚乙烯。聚乙烯价廉，易DllT．，表面光滑，与发热体表面结合紧密，导热率高，且结晶度与其导热率呈线型关系。尤其是结构规整性较高的聚乙烯，如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯等，具有较高的结晶度，其单位重量的熔化热值较大层状钙钛矿是一种有机金属化合物，它被称为层状钙钛矿是因为其晶体结构是层型的，与矿物钙钛矿的结构相似纯的层状钙钛矿及其混合物在固一固转变时有较高的相变慷42～146Yg)，转变时体积变化较小5％10％)，适合用于高温范围内的储能和控温。但因相变温度高、价格较贵等原因使用较少。相变储能材料的特点作为相变材料主要应满足的要求有：合乎需要的相变温度：足够大的相变潜热：性能稳定，可反复使用；相变时的膨胀收缩性小；导热性好，相变速度快；相变可逆性好，原料廉价易得等。绝大多数无机物相变材料具有腐蚀性，相变过程中存在过冷和相分离的缺点。展望前景相变储能材料的开发已逐步进入实用阶段，主要用于控制反应温度、利用太阳能、储存工业反应中的余热和废热。低温储能主要用于废热回收、太阳能储存及供暖和空调系统。高温储能用于热机、太阳能电站、磁流体发电及人造卫星等方面今后相变储能材料的发展主要体现在以下几个方面：展望前景(a)进一步筛选符合环保的低价的有机相变储能材料，如可再生的脂肪酸及其衍生物。(b)开发复合相变储热材料是克服单一无机或有机相变材料不足，提高其应用性能的有效途径；(c)针对相变材料的应用场合，开发出多种复合手段和复合技术，研制出多品种的系列复合相变材料是复合相变材料的发展方向之一：(d)开发多元相变组合材料。在同一蓄热系统中采用相变温度不同的相变材料合理组合，可以显著提高系统效率，并能维持相变过程中相变速率的均匀性。这对于蓄热和放热有严格要求的蓄能系统具有重要意义：
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