新型电池与未来汽车

畅想未来汽车未来汽车动力新型电池未来汽车前瞻环保离开公路突破传统人性化混合型动力电动汽车氢能源动力天然气动力太阳能动力燃料电池锂电池与固体电解质其他电池畅想未来汽车未来汽车会是这样的（视频）：上海车展—大家眼中的未来汽车；未来汽车生活未来汽车是怎样的呢？会飞？会潜水？还是…………未来的汽车生活又是怎样的呢？别猜了，让我们先来看看下面这两段视频吧，来看看大家眼中的未来汽车和汽车生活是怎样的吧……上海车展-大家眼中的未来汽车未来汽车生活畅想未来汽车未来汽车会是这样的（视频）：科学家眼中的未来汽车（较长）未来的汽车速度非常快，一小时就能够跑几百公里，甚至几千公里。你让它开多少公里路，只要对汽车说一声，汽车就会按你的吩咐去做（还是智能车）。未来的汽车有许多先进的地方：汽车里有一样东西（智能电脑），能控制汽车的方向盘。你只要说一声到哪里，它就会自动带你去哪里。它会操纵方向盘，不用你操心。到了那个地方，汽车就会自动停下，会自动发出“嘟嘟”的声音，提醒你已经到站了（当然在路途中你还可以睡上一觉）。未来的汽车外形很漂亮。整辆汽车是黄色的。但是，你仔细一看，就会发现上面有一道道五颜六色的横线，搭配得很均匀。汽车里有一件东西，能使汽车有隐形的作用。怎么样！未来的汽车神奇吧！这些只是那是毫无根据的瞎想，现在有了知识，可以科学的猜测了。畅想未来汽车环保（视频）：美国首辆高级环保车由于燃烧汽油或柴油不可避免地产生污染，未来的汽车，可能不再是以汽油或是电力作为动力的燃料。要想绝对的环保，专家把动力的来源锁定在了纯粹的大自然中。在未来的汽车世界里，“风”也可以作为汽车的原动力吗？有这样一款概念车，它是专门做成在冰上行驶的概念车，动力则是依靠风力以较高的速度行驶。除了风之外，专家们还在“水”上大做文章。一款以水变成水蒸气后所释放的热量为动力的概念车，其百公里加速还只需4.3秒。更为奇特的是，一辆以“叶”为名称的概念车，它所设想的动力系统是以光合作用为原理的。油箱里装的不是燃料，取而代之的是一种叫做“蓝细菌”的蓝绿藻类原核生物，借此实现光合作用，再将二氧化碳转化为氧气来供给动力。畅想未来汽车人性化（视频）：汽车智能称为未来新趋势未来汽车的人性化并不是配置考虑周全那么简单，而是彻底的智能化。智能终端能与驾驶者进行人车交流，同时，它还以通过驾驶者说话的语气和驾驶方式，察言观色，判断出驾驶者的心情，并为驾驶者提供建议。而有的概念车能够识别驾驶者是否打盹、可以利用摄像机显示为驾驶者探测到更立体的环境，甚至可以依照驾驶者的心情改变车身颜色和声音，不仅人性，而且聪明。还不仅这些有的设计者在轮胎上做文章，当行驶到越野模式时，轮胎就切换到金属胎纹，使其能伸入泥泞道路获得良好的抓地力。而在一般的公路上时，轮胎就自动让膨胀的橡胶将金属胎纹四周的空隙填满，从而增大接地面积，增加舒适性。畅想未来汽车离开公路（视频）：首辆飞行汽车首飞成功；未来飞行汽车对未来汽车的幻想应达到何种程度，不仅有想象丰富的小说家、电影导演去刻画其形象，设计师和工程师们则努力去将其变为现实。未来的汽车，一定不再拘泥于陆地的行驶，而是有更多的展现空间。可以在墙上行驶，可以在水中行驶，甚至可以飞。首辆飞行汽车首飞成功未来飞行汽车畅想未来汽车突破传统未来的汽车花样翻新，除了一般适用和采用非汽油或柴油为燃料之外，还可能有新的特点和种类，如隐形汽车、零排放汽车、核动力汽车等。汽车动力技术的发展方向（田端祥久，未来车用燃料的选择）节能与新能源汽车发展的技术途径（余卓平，燃料电池汽车发展带来的创新机遇）未来汽车动力混合型动力车（视频）混合动力环保汽车报到[法语]混合动力车是指同时采用了电动机和内燃机作为其动力装置，通过控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳动力分配。混合动力系统具有良好的加速性，耗油量和CO2

的排放量只有内燃机汽车的一半，排放气体污染物降低到同类的10%左右，而且没有电动车行驶里程的限制。混合动力是通过换用不同的辅助动力，形成油－电、气－电、电－电等各种不同动力的转换，适应从汽油、柴油到包含氢能燃料电池在内的各种替代燃料。当前，内燃机混合动力轿车城市工况可节油40%左右，混合动力还为汽车排放控制提供了有效的新途径。现在有丰田的普锐斯等混合动力车。未来汽车动力混合型动力车未来的混合动力却不是这样的，那是将太阳能和蓄电池配合起来使用的一种动力。晚上回家只需暂时充上电（私家车）或者直接把车放在那个停车场里，第二天早上，出门时，车上安装的太阳能电池板的自动追踪装置会自动寻找太阳光，进行自我充电，充的这些电会边用边储存。这样在遇到雨天或是阴天，都可以保持车有电（见到过的使用太阳能电池的计算器——从不需要电池的计算器，有时这种计算器甚至没有关闭按钮。只要有足够的光，这些计算器似乎就可以一直工作下去）。按混合动力汽车工作方式可以分为：串联式混合动力汽车SeriesHybridElectricVehicle(SHEV)、并联式混合动力电动汽车ParallelHybridElectricVehicle(PHEV)和混联式（串、并联式）混合动力电动汽车SplitHybridElectricVehicle(PSHEV).联式电动汽车由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上，才能起发动机飞轮和起动机的作用，也才能保持发动机稳定运转并进行发电。两种驱动方式的优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。串联混合动力电动汽车原理未来汽车动力电动汽车（视频）大众汽车阐述未来电动汽车未来电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。该车工作原理可以概括为：蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶。电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。电动汽车的困难是：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。从中国国情看，纯电动汽车应是大力推广的发展方向，而混合动力作为大面积充电网络还没建立起来之前的过渡技术。未来汽车动力太阳能动力（视频）太阳能汽车未来环保科技的完美体现在人们生活、工作中有广泛的作用，最常见的就是太阳能水加热器。另一个就是将太阳能转换为电能，大家所熟知的太空飞船上的电池板就是利用太阳能的(像美国发射的勇气号和火星探测车上那长长的“翅膀”)。太阳能电池顾名思义是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光，把水烧至沸腾变为水蒸气，然后驱动蒸气轮带动发电机发电（小时候玩儿过放大镜的人都知道蚂蚁是怎样被放大镜烧死的，呵呵）。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。太阳能汽车没有发动机、驱动、变速箱等机械构件，太阳能车的主体构造是由电池板、储电器和电机系统等三大结构所组成，并利用光电效应产生的电能及电子移动的原理，以太阳光电板（光电半导体薄片）接受太阳光线，由上层N型半导体跟P型半导体组合而成，当太阳光子打在光电板上，就会造成上层正电往下层移动，下层的负电往上移动，而产生形成电流，只要控制流入电机的电流，便能产生动能，驱动汽车前进。未来汽车动力太阳能动力在太阳能汽车上装有密密麻麻像蜂窝一样的装置，它就是太阳能电池板。平常我们看到的人造卫星上的铁翅膀，也是一种供卫星用电的太阳能电池板。太阳能电池依据所用半导体材料不同，通常分为硅电池、硫化镉电池、砷化镓电池等，其中最常用的是硅太阳能电池。

硅太阳能电池有圆形的、半圆形的和长方形的等几种。在电池上有像纸一样薄的小硅片。在硅片的一面均匀地掺进一些硼，另一面掺入一些磷，并在硅片的两面装上电极，它就能将光能变成电能。

将光电池装在汽车上，用它将太阳光不断地变成电能作为驱动汽车运动的动力,这种汽车就是新兴起的太阳能汽车。太阳能汽车利用太阳能的一般方法。在阳光下，太阳能光伏电池板采集阳光，并产生人们通用的电流。这种能量被蓄电池储存并为以后旅行提供动力。或者直接提供给发动机也可以边开边蓄电。能量通过发动机控制器带动车轮运动，推动太阳能汽车前进。美国普渡大学科学家QijieGuo在国际著名杂志《美国化学会志》[J.Am.Chem.Soc.,2010,132(49),pp17384–17386]发表文章称，利用在溶液中的薄膜沉积法，使用低成本、来源广泛、储量非常丰富的铜锌锡硫化合物（CZTSSe）材料，制成了新型太阳能电池，这种电池易于大规模生产且性能非常稳定，其全域转化效率高达7.2%，高于目前的同类太阳能电池，其转化效率在未来还有很大的提升空间。太阳能汽车未来汽车动力太阳能动力太阳能，顾名思义只有见到太阳才会有能量，可阴天、下雨又咋办？在这里不用考虑阴天下雨没有太阳，因为这里会有安装的“人造太阳”——可控核聚变装置进行发电。“人造太阳”是指科学家利用太阳核反应原理——核聚变，为人类制造一种能提供能源的机器——人工可控核聚变装置，科学家称它为“全超导托克马克试验装置”（托卡马克是“磁线圈圆环室”的俄文缩写，又称环流器。这是一个由封闭磁场组成的“容器”，像一个中空的面包圈，可用来约束电离子的等离子体）。核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射，不产生核废料，当然也不产生温室气体，基本不污染环境。将核聚变产生的能量用能量转化装置将能量转化为电能，供汽车利用，或者贮存起来。所以，未来的汽车动力设计工作人员完全有可能将这种技术运用于车上，这样就可以再增强车的动力的同时，还可以为环保做出点事情。托克马克未来汽车动力太阳能动力还记得威尔·史密斯主演的《机械公敌》么？想必大家对那个大型自动停车装置记忆犹新吧（那应该很是超前吧）！那是一种竖立式的停车场。它能将汽车竖起来安放，节约空间，而这些驱动停车设备的能源来源于太阳能，在将车竖起来的时候，车就开始充电。这个停车处有许多辆车，都是充好电或者是正在充电的，它可以认为是古代的一种驿站，可以泊车，也可以让车“休息”，这里有专门的工作人员看管，他们管理太阳能发电装置以及时维修部分零件，或者将充电装置与刚停到这儿的车连接起来，等待着下一位乘客来换车。竖立式停车装置（这里有专门的管理人员管理）未来汽车动力氢能源动力（视频）宝马氢能汽车感受解析氢气内燃机汽车氢气内燃机汽车无CO、CO2和HC排放，仅排放微量的NOX(为汽油的1/10)，并可再用微量铂族催化剂净化。功率用增压补偿（福特U型氢内燃机汽车）。制氢可有三种办法：风力发电－电解水制氢；天然气重整制氢；煤气化制氢。以下是宝马一款氢能汽车的加油过程以及运行解析，同学们感兴趣的话可以点击观看。未来汽车动力氢能源动力——

氢燃料动力氢能源动力汽车是以氢分子作为原料，按照反应式：2H2+O2→2H2O+483.67kJ计算氢的燃烧热为12.09MJ／kg，大约是汽油燃烧热的三倍。反应产物是水，对环境没有污染，所以人们把氢称作干净能源。所以，氢气汽车中长期可能大量发展，日本有专家认为可能会先于燃料电池汽车进入市场。我国已有完整的制取、储存氢气的方法（图9）。当有多余电能的时候，用来电解水制氢，然后把氢存起来；当需要电的时候，通过燃料电池这个装置，可以再让氢和氧相遇发出电。这样整个过程中就只有水的生成和分解，以及伴随的电荷的转移，理论上效率可以达到80~90%。氢和电非常完美的形成一个整体。大容量电解槽氢气储罐群氢气纯化装置大型制氢站H2我国已建成大型制氢设备未来汽车动力氢能源动力——

氢燃料动力+太阳能最近，日本有人把太阳能电池版与水电解槽连接在一起，电解部分的材料在产生氢气一侧使用钼氧化钴，产生氧气一侧则使用镍氧化钴，使用1m2太阳能电池板和100ml电解溶液，每小时可制作氢气20升，纯度为99.9%.电解水制氢、阳光催化光解水制氢、太阳能生物制氢（指生物质通过气化和微生物催化脱氢方法制氢）等等，当然你也可以考虑用盐酸和锌反应，如果你认为你可以的话。这些方法在未来的世界里将变得非常容易。因为我们的科学家以及同学们在不断努力。美国Michigan州立大学H.TiTien教授应用右图装置通过太阳能直接从海水中制氢。SunlinetTransitAngency用太阳能板吸收能量来制氢气海水制氢的装置示意图可见光硒化镉半导体镍箔H2海水Fe2+，Fe3+水溶液电解质溶液美国Michigan州立大学H.TiTien教授的装置未来汽车动力氢能源动力——

氢燃料动力+太阳能美国Michigan州立大学H.TiTien教授所应用装置的工作原理为当可见光照射在硒化镉半导体膜上时，电子被激发进入导带而留下空穴(低能级的电子空间)。在导带中电子移动到金属薄膜与海水之间表面上，水即被还原产生H2同时，空穴迁移到半导体与电解质间的表面，来自Fe2+的电子填充空穴。邹之光等（ZHIGANGZOU,JINHUAYE,KAZUHIROSAYAMA&HIRONORIARAKAWA，Nature414,625-627(December6,2001)）报导了通过金属氧化物半导体催化下，由可见光无辐射直接裂解水制氢，下图为原理示意。可见光无辐射半导体催化裂解水制氢未来汽车动力天然气动力包括CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）和LPG（液化石油气）压缩天然气、液化天然气是由天然气经过脱硫、脱烃和脱水等过程精制后压缩或液化而成，在国际上技术成熟。LPG作为汽车燃气早已在国内外推广。动力系统构造:压缩天然气（CNG）汽车燃料系统通常包括：天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者天然气喷射装置）、各类电控装置等。CNG气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之一。气瓶的设置和生产都由严格的标准控制。CNG车用气瓶可以分为四类：第一类气瓶是全金属气瓶，材料是钢或铝；第二类气瓶采用金属内衬，外面用纤维环状缠绕；第三类气瓶采用薄金属内衬，外面用纤维完全缠绕；第四类气瓶完全是由非金属材料制成，例如玻璃纤维和碳纤维。天然气汽车天然气汽车燃烧系统未来汽车动力天然气动力按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：压缩天然气（CNG）汽车、液化天然气（LNG）汽车。压缩天然气（CNG）是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体，主要成分是甲烷，由于组分简单，易于完全燃烧，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。液化天然气是指常压下、温度为−62℃的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。液化石油气（LPG）是一种在常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：发动机只使用天然气作为燃料的专用燃料天然气汽车，既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料的两用燃料天然气汽车和可以同时使用液体燃料和天然气的双燃料天然气汽车。合成气汽车合成气由氢气和一氧化碳组成，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、HC和NOx。燃烧速度是汽油的7.5倍，抗爆性好。采用合成气，汽车热效率可提高20%～40%，功率提高15%，燃耗降低30%，无尾气净化接近欧IV(这些指标还应验证，但效果是肯定的)，还可用微量的铂催化剂净化；与醇、醚相比，可简化制造和减少设备，成本和投资更低。新型电池燃料电池燃料电池以富氢作燃料时，其制取过程中CO2排放比热机少40%以上。燃料电池汽车与一般可充电电池、电动车不一样。电动车行程短，如铅酸蓄电池车行驶100km就需再充电，即使采用镍氢电池、锂电池也只能行驶200km，而燃料电池汽车可行驶450km。典型的是奔驰Necar4，最高时速145km/h，一次加燃料可行驶450km，功率70kw，可贮液氢5kg。随着科技的进步，曾经困扰氢燃料电池发展的诸如安全性、氢燃料的贮存技术等问题已经逐步攻克并不断完善，然而成本问题依然是阻碍氢燃料电池车发展的最大瓶颈。但是，目前氢燃料电池的成本是普通汽油机的100倍，这个价格是市场所难以承受的。下面，我们就车用方式、燃料电池车的优点、目前燃料电池技术难题以及工作原理四个方面进行描述。各小节入口：⑴⑵⑶⑷车用方式燃料电池车的优点工作原理技术难题新型电池燃料电池——车用方式燃料电池在在汽车上的使用已有两种方式：其一是直接使用氢气和氧气反应产生电能，其代表产品是“超越1号”，参见图16b。设备主要包括燃料电池堆、液储氢罐、电子驱动装置、压缩机等（参见下图）。它的燃料电池堆相当于一台汽油机尺寸，其额定输出功率为80kW，最大输出功率为120kW，它可在−40℃低温下起动，能产生125～200V电压电能。空气压缩机为燃料电池和催化燃烧器输送氧气。为减少热传导，在抽成真空的两层不锈钢壳体的特制储氢罐壳体间，还装有一些很薄的铝箔，以减少热辐射。尽管采用了这些措施，还是有少量的热量传给氢导致了氢的蒸发损失。另一种方式是携带能够裂解出氢气的物质，先通过碳氢化合物产生氢气，再通过氢气和氧气反应产生电能，它的代表产品是Necar5(newelectroniccar5#)。车用燃料电池及工作原理新型电池燃料电池——车用方式另外的例子是上海生产的燃料电池的大客车（下图）。该车使用250MPa的高压氢作为燃料，装于树脂材料制造的位于车顶上部的储氢罐内，由一个电机驱动，后轮驱动。新型电池燃料电池——燃料电池车的优点（视频）日本的水燃料电池车第一、燃料电池车以氢为主要能源，燃烧后的生成物是水，不污染环境；第二、氢用一次能源制出，例如水、甲醇、乙醇等，与传统汽油车相比，燃料电池汽车的燃料不仅来源丰富，而且还具有电能转换率高、噪音低、排放低、驾驶操作性好的特点；第三、燃料电池车可以取消发动机和变速器，结构紧凑，有利于汽车的布置；第四、由于氢的燃烧属于冷燃烧，用氢气作为燃料电池的燃料，不仅在能源转变和更新方面优于传统技术，在克服温室效应方面也是一个有效途径。纯电动动力车辆由于受限于蓄电池技术，其推广程度更大局限在微型特定用途车辆，燃料电池发动机虽然具有上述优点，但是它还存在燃料来源必须是纯氢气，以氢气作为能源的载体，而且由于氢气来源及制取费用较高，而且驱动系统采用就是传统车辆的形式，在某种程度上限制了能源来源多元化（相比电作为载体），而且摒弃了电驱动系统所具有的各项优点。以燃料电池为代表的燃料电池汽车，既具有氢燃料电池发动机的大部分优点，又具有电驱动系统的优点，是未来清洁能源汽车发展的主要方向之一。新型电池燃料电池——目前燃料电池的技术难题（视频）大众汽车研制高温燃料电池汽车燃料电池汽车尾气排放少，有利于环保，但燃料电池价格极高。奔驰燃料电池成本3万美元，整车价格是普通汽车的10倍。再加之全球铂供应量有限（每辆车需100g铂），因此，燃料电池汽车目前还在探索阶段。全球能源科技资金约12%投向了氢能燃料电池，很多关键技术得以突破，如：电池成本正降到100美元/千瓦。具体还存在以下一些问题：目前主要是采用传统石化燃料制造氢，会产生一定的排放；全世界的加氢站稀缺，而且建设和维护也存在困难；难以保证安全运送和储存氢；目前大多数用富含氢元素的甲醇做燃料燃料电池车，会出现甲醇对许多油漆和密封零件具有腐蚀性，且高温裂解装置对车内空间有一定的影响。新型电池燃料电池——工作原理（视频）氢氧燃料电池工作原理燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的装置。燃料电池实质上是电化学反应发生器，它的燃料主要是氢气。是将燃料中的化学能不经燃烧而直接转化为电能。反应步骤为：经氢气和氧气分别进入阳极室和阴极室，扩散到达催化层与质子交换膜的界面，分别在催化剂作用下发生氧化和还原反应。以庆氧燃料电池为例：电极反应：−阳极，2H2→4H++4e；+阴极，4H++4e+O2→2H2O电池反应：2H2+O2→2H2O更多内容请点击视频。新型电池锂电池与固体电解质（视频）丰田汽车开发锂电池蓄电新技术下一代城市主要的公共交通工具需要更高能量密度的电池。迄今为止，锂-空气电池是最有希望的，因其比能量密度大，电动势高达3.3~3.8V，高于铅蓄电池。第一个具有Li│有机电解质│空气的锂-空气电极于1996年发明，随后开展了较为深入的研究。人们认为，在电池放电过程中发生下列反应：2Li(s)+O2(g)

→Li2O2(s)和4Li(s)+O2(g)

→2Li2O(s)新型电池锂电池与固体电解质Li+结合形成Li2O2和Li2O沉积在O22-

和O2-形成的部位，而往往这些位点处于电极材料的孔内部。随着反应的进行，产物增加，渐渐地将孔道堵塞，导致电极失活。因此在非水电解质中，气体扩散电极的容量受可用的表面和用来储存还原产物的孔体积限制，如果Li2O2和Li2O不能及时从电极的孔道内除去，Li-空气的高容量优势将大打折扣。在水溶液中O2的还原产物OH−是可溶的，但金属Li在水中却不稳定，容易与水发生反应，应用金属性的超离子导体玻璃膜（lithiumsuper-ionicconductorglassfilm，LISICON）将其覆盖，既保证离子传递，又隔离了金属与水的直接接触，防止了Li与水的直接反应，应当是一种解决方法。这一课题在电池领域成为研究热点，然而更关心的问题是：这一思想能够真正实现空气中的O2连续不断地还原吗？若不行，问题在哪里？如何解决？鉴于此，使用非水电解质溶液的（右图）锂电池，近年来受到广泛重视。最早出现的锂电池使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2，该反应为氧化还原反应。其中：正极上发生的反应为：LiCoO2===Li（1-x）CoO2+xLi++xe-(充电时)负极上发生的反应为:

6C+xLi++xe====LixC6

（放电时）电池总反应：LiCoO2+6C=Li（1–x）CoO2+LixC6

锂电池新型电池锂电池与固体电解质（视频）车载锂电池的解析锂电池开发的重点是如何提高离子导体，或固体电解质的导电性。固体电解质又称为超离子导体或快离子导体，它是一类离子导电性高的晶态、半晶态或非晶态新材料。导体有两类：依靠自由电子导电的金属导体，当电流通过导体时，本身不发生任何化学变化。其电导率随温度升高而减小，称之为第一类导体。另一类是电解质导体，它们导电是依靠离子的运动，因而导电时伴随有物质迁移，在相界面多有化学反应发生，其电导率随温度升高而增大。第二类导体一般在液态物质中离子具有较大的迁移速度，在电场作用下，其定向运动才足以形成可察觉的电流。新型电池锂电池与固体电解质对中低温氧化物燃料电池电解质材料的研究情况来看，用稀土或碱土金属掺杂的稀土元素氧化物（如CeO2）目前受到关注。Nassau等人发现室温下非晶态LiNdO3的电导率比晶态LiNdO3高1020倍，认为固体中Nd—O单元[NdO6]同磷酸根以顶角相连会降低结构中的非桥氧数，并且[NdO6]的几何尺寸大于[PO4]，因而含Nd2O5和Li2O都高的非晶材料有最佳的Li+电导率。组成为NaA(IV)2(PO4)3（A(IV)=Ge,Ti,Zr）的离子导体是杂多酸盐单晶，也可以通过掺杂，将两个相同的四价离子A(IV)改变为不同的离子A(IV)、A′(IV)形成NaA(IV)A′(IV)(PO4)3。该晶胞主要由PO4四面体和AO6八面体通过共价键联接形成[A2P3O12]−骨架，以此为基础形成三维空间交互的网络，网格中有由O2−围成的可容纳阳离子位点，由于O2−排列位置不同，形成两种对称性不同的位点（M1、M2）如图右。新型电池其他电池本章主要简要地介绍核电池、银锌电池、太阳能电池以及超导电池，希望同学能够简要的了解其他种类电池的特点以及基本的原理。各小节入口：①②③④核电池银锌电池太阳能电池超导电池新型电池其他电池——核电池核电池用铀环发生核裂变产生电。核电池寿命可以很长，一台发动机只要生产的时候内置一个核电池就可以用到此PPC报废。而且可以给其他的外设供电。缺点：先是不安全，万一发生核泄漏你就玩完了，除了小命不保还会危及旁人。如果电池发生故障，不能控制裂变反应，你就等于手里拿了个原子弹（恐怖）。现在的核武器都那么大，相信此电池的体积在近50年因该不会变小。根据爱因斯坦提出的E=mc2，这其中所蕴藏的能量是十分诱人！核电池，又叫放射性同位素电池，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出射线的热能转变为电能制造而成。人类第一次登月所使用的阿波罗11号飞船上，安装了两块核电池，其功率为15瓦，所用燃料为钚－238。但是，阿波罗11号上的放射性同位素装置是供飞船在太空过夜时取暖用的，也就是说它仅仅用于提供热源。核电池分为高电压型和低电压型两类。见下图左、卫星中应用核电池，右、小型核电池新型电池其他电池——银锌电池该电池为碱性电池（见下图），组成如下：以银（多孔）为正极材料，以锌（氧化锌）为负极材料，其电解液为强碱性的氢氧化钾或氢氧化钠溶液，用塑料、铝合金或不锈钢薄片做外壳封装材料。电池反应：2Ag+ZnO=Ag2O+Zn。商品银锌电池新型电池其他电池——太阳能电池（视频）神州八号飞船太阳能帆板成功展开太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池广泛应用于宇航领域、电子产品以及节能环保型产品上。下面这段视频是神州八号飞船太阳能帆板展开时的场景，从中可以看到航天器上的太阳能电池是怎样的。新型电池其他电池——太阳能电池其工作原理，参见下图。主要依赖将光能转换成电能的称之为光伏材料的物质，能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。本征半导体晶体硅经过掺杂磷或硼，可得N型或P型半导体，进而形成P－N结。当光照射电池时，有一部分光会被半导体材料吸收。这意味着吸收的光能将传给半导体，能量会导致电子逸出，使它们可以自由流动，并且形成电场。通过调节或加工可以在晶体中形成一个或多个电场，迫使由光吸收并释放的电子以一定方向流动。电子的流动形成电流，通过在光伏电池的顶部和底部安放金属触点，我们可以将电流引出来，以供使用。这个过程的实质是：光子能量转换成电子动能。太阳能电池工作原理新型电池其他电池——太阳能电池（视频）科学家研发可折叠纸质太阳能电池太阳能电池有很多种。按结晶状态可分为结晶系薄膜式（包括单结晶形和多结晶形）和非结晶系薄膜式两大类。按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGe1-x:H等)、IIIA-VA族(GaAs,InP等)、