燃料电池技术论文精选(九篇)

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第1篇：燃料电池技术论文范文

PAFC技术开发的现状与动向：

日本自实施月光计划以来，作为国家级项目，正在实施5000千瓦级加压型和1000千瓦级常压型电厂实证运行。目前，磷酸型燃料电池的发电效率为30％～40％，如果将热利用考虑进去，综合效率可高达60％～80％。

除日本外，目前世界约有60台PAFC发电设备在运转，总输出功率约为4.1万千瓦。按国别和地区划分日本为2.9万千瓦，美国8000千瓦，欧洲3000千瓦，亚洲900千瓦。运转中的发电设备除3台(日本2台，意大利1台)为加压型外，其他均为常压型。磷酸型燃料电池的制造厂家目前主要为日本和美国，设备主要销往欧、亚。

美国已完成基础研究，200千瓦级电厂用电池近期有望商品化，但大容量电厂用电池处于停滞状态。德国已引进美国200千瓦级电厂用电池进行试验运行。另外，瑞典、意大利、瑞士等国也引进日、美的电池进行试运行。

2.熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)

日本对MCFC发电系统的技术开发始于1981年度的月光计划，该计划围绕开发1千瓦级发电机组这个目标展开了对MCFC燃料、电极等的开发。该开发研究进展顺利，从1984年开始，进而对10千瓦级发电机组进行研究开发。1986年，日立、东芝、富士电机、三菱电机、IHI分别对5台10千瓦级机组进行发电试验，其结果是输出功率为10千瓦，初期性能为电池电压0.75伏，电流密度150毫安/平方厘米。

1987年起，日本在对1000千瓦级实验电场(外部改质型)进行主要开发的同时，对100千瓦级发电机组以及1000千瓦级机组的设备的开发研究也取得了进展。1993年度，日立、IHI的2台100千瓦级外部改质型机组和三菱电机的1台30千瓦级内部改质型机组开始试验发电运行。其试验结果以及1994年度进行的5-25千瓦级机组的试验结果表明，电池电压0.8伏，电流密度达15毫安/平方厘米，单位时间内的劣化率小于1％。

在此基础上，1994年度起开始着手开发1000千瓦级试验工厂。1995年10月在中部电力(株)川越发电所开始建厂，确立了1000千瓦级实用化发电系统试验工厂的基本系统，对现有的事业用燃料电池电厂的运行进行评价，计划1999年开始试验运行，其目标为：燃料利用率为80％，千小时电池的劣化率小于1％，初期性能为：电池电压大于0.8伏，电流密度1500毫安/平方厘米，计划试验运行5000小时。

为使电池实用化，在上述研究开发的基础上，还进行了机组长寿命化研究，计划连续实验运行4万小时，每千小时单位劣化率小于0.25％。除此之外，还在开发200千瓦级内部改质型燃料电池发电系统。

美国能源部和美国电力研究所，正在积极开发MCFC。美国ERC公司开发的2兆瓦级内部改质型机组发电系统于1996年5月在圣克拉拉开始试验运行。MC－power公司开发的250千瓦级外部改质型机组发电系统，1997年2月起在圣迭戈开始试运行。

在欧洲，MCFC作为共同项目正在研究开发，取得了一些进展，其主要项目如下：

①高级DIC－MCFC发展计划(1996-1998年)。荷兰、英、法、瑞典等国参加研究，欧洲在市场分析、系统开发以及内部改质型机组的开发等方面取得进展。

②ARGE项目(1990年起计划10年内完成)。德、丹麦参加，并在内部改质型发电系统的开发上取得进展。

③MOLCARE。由意、西班牙参加，并在外部改质型发电系统开发上取得进展。

韩国从1993年起开始开发MCFC，1997年以开发100千瓦外部改质型发电系统为目标，开始了第二阶段研究开发工作。

3.固体电解质型燃料电池(SOFC)

作为SOFC开发的基础科学离子学，其开发历史很长，日、美、德等国已有30多年的开发史。日本工业技术院电子技术综合研究所从1974年起就开始研究SOFC，1984年进行了500瓦发电试验(最大输出功率为1.2千瓦)。美国西屋公司从1960年起开始开发SOFC，1987年该公司与日本东京煤气、大阪煤气共同开发出3千瓦热自立型电池模块，在国内外掀起了开发SOFC的。

日本新阳光计划中，以产业技术综合开发机构(NEDO)，为首，从1989年起开始开发基础制造技术，对数百千瓦级发电机组进行测试。1992年起，富士电机综合研究所和三洋电机在共同研究开发数千瓦级平板型模块基础上，还组织了7个研究机构积极开发高性能、长寿命的SOFC材料及其基础技术。

除此之外，三菱重工神户造船所与中部电力合作，共同开发平板型SOFC，1996年创造了5千瓦级模块成功运行的先例。同时，在圆筒横缟型电池领域中，1995年三菱重工长崎造船所在电源开发共同研究中，采用圆筒横缟型电池，开发出10千瓦级模块，成功地进行了500小时试运行，之后又于1996年开发了2.5千瓦模块，并试运行1000小时。TOTO与九州电力共同开发全湿式圆筒纵缟型电池，1996年起，开始开发1千瓦级模块。同时，在日本以大学与国立研究所为首的许多研究机构在积极开发SOFC。

美国西屋公司在能源部的支持下，开始开发圆筒纵缟型电池。东京煤气和大阪煤气对25千瓦级发电及余热供暖系统进行的共同测试表明，截至1997年3月，已成功运行了约1.3万小时，其间已经过11次启动与停机，千小时单位电池的劣化率小于0.1％，可见其技术已非常成熟。西屋公司除计划在1998年与荷兰、丹麦共同进行100千瓦级模块运行外，为降低制造成本，还在研究开发湿式电池制造技术。美国Allied－signal、SOFCo、Z－tek等公司在开发平板型SOFC上取得进展，目前正对1千瓦级模块进行试运行。

在欧洲，德国西门子公司在开发采用合金系列分离器的平板型SOFC，1995年开发出10千瓦(利用氧化剂中的氧，若在空气中则为5千瓦)模块，1996年开发出7.2千瓦模块(利用氧化剂中的空气)。

奔驰汽车制造公司在开发陶瓷系列分离器式平板型SOFC上取得进展，1996年对2.2千瓦模块试运行6000小时。瑞士的萨尔泽尔公司在积极开发家庭用SOFC，目前已开发出1千瓦级模块。今后，德国还计划在特蒙德市进行7千瓦级发电及余热供暖系统现场测试。

在此基础研究上，以英、法、荷等国的大学和国立研究所为中心的研究机构，正在积极研究开发低温型(小于800℃)SOFC材料。

4.固体高分子型燃料电池(PEFC)

日本开发固体高分子膜的单位有旭化成、旭哨子、Japangore－tex等，开发改质器以及电极催化媒体的机构有田中贵金属、大阪煤气等。在开发汽车燃料电池方面，丰田制造出甲醇改质型燃料电池汽车(1997年)，同时三菱电机、马自达也在着手开发汽车燃料电池。

在供电及余热供暖系统方面，PEFC排热温度较低，为70℃左右，在热利用上有所限制，与其他类型燃料电池相比，目前只开发小型系统。东芝(30千瓦)、三洋电机(数千瓦)、三菱重工和东京煤气(5千瓦)、富士电机和关西电力(5千瓦)等公司在开发以天然气和甲醇为燃料的电池系统，同时，三洋电机在开发1千瓦级氢燃料便携式商品化电源，三菱重工在开发特殊用途(无人潜水艇用)燃料电池。

PEFC主要作为汽车动力电源在开发。但在汽车上燃料的搭载方式各种各样，有高压氢、液化氢和甲醇等。这些燃料各具长短，目前还未能确定最适方式。

德国奔驰与加拿大BPS在进行共同开发，它们开发的搭载氢燃料、小底盘汽车在试运行。除此之外它们还共同开发甲醇燃料电池汽车。若在降低成本、提高运行性能等方面再取得一些进展，电池汽车就有望走向市场。

美国克莱斯勒、通用、福特三公司协力合作，计划到2000年开发出输出50千瓦、输出密度1千瓦/公斤的燃料电池。另外，BMW、Rover和西门子三家公司也在开展共同开发。

第2篇：燃料电池技术论文范文

关键词：新能源；汽车；发展现状

一、新能源汽车的诞生背景

1.1能源紧缺、石油价格高昂

石油能源将出现供需矛盾，汽车使用成本越来越高，寻找既绿色环保又低廉价格的能源成了当务之急，新能源汽车便在这种情形下走进了历史舞台。

1.2环保问题

随着时代的发展，大家越来越意识到：维护生态平衡，保护环境是根本性问题。汽车尾气排放标准的高要求使得各大汽车厂商采取各种方法以提高排放质量，减少污染物，新能源汽车便进入了人们的视野。

二、新能源汽车的种类

2.1引言

新能源汽车又称代用燃料汽车，包括全部或部分使用非石油燃料的汽车。根据《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》[4]的规定，新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池电动汽车（FCEV） ，氢能源动力汽车、燃气汽车以及其他新能源汽车等各类别产品。

2.2新能源汽车的种类

2.2.1燃气汽车：其排放污染大大低于以油为燃料的汽车；抗爆震性好，可以提高动力性能；燃料以气态进入气缸，燃烧较充分，热效率高；采取了多项有效的技术措施和设施，使燃气使用起来更安全；天然气资源丰富，价格便宜。

2.2.2燃料电池汽车：利用氢气等燃料与氧气在催化剂的作用下经电化学反应产生的电能为主要动力源的汽车。燃料电池的反应不经过燃烧过程，能量转化效率高；并且它的排放主要是水，不产生有害物质。

2.2.3纯电动汽车：纯电动汽车已发展到较成熟阶段[5-6]。在各国政府的大力支持下，锂离子电池技术迅猛发展，己经成为电动汽车车用动力电池的主要发展方向[7]。

2.2.4混合动力汽车：指由多于一种的能量转换器能提供驱动动力的混合型电动汽车，即使用蓄电池和副能量单元的电动汽车，其副能量单元实际上是一部燃烧某种燃料的原动机或动力发电机组[8]。

2.2.5氢能源动力汽车； 以氢为主要能量作为移动的汽车，行车路远，使用的寿命长，最大的优点是不污染环境。虽然现在技术原因，在氢气的提取上有严重的阻碍，但是由于氢气燃烧后释放的完全没有污染的水，因此氢燃料电池汽车还是非常受重示。

2.2.6太阳能汽车：顾名思义，太阳能汽车就是使用太阳能电池把光能转化成电能并以此为驱动能源的汽车。太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染。直接采用太阳能为能源，间接采用电能作为能源，可有效的节约化石燃料。

三、新能源汽车发展现状

3.1现状存在的问题：

新能源汽车产业发展战略不是很清晰；核心技术不甚成熟；发展项目重叠；基础配套设施不完善；价格昂贵；民众的环保理念知之甚少；补给能源的储存、生产问题；电动汽车的续航问题。

3.2国内外的发展：

（1） 据我国发展新能源汽车以来，2001 年， 国家把新能源汽车研究列入“十一五” 期间的 “863” 重大研究课题， 同时规划出了以汽油车为基点，向氢动力汽车大力发展的战略。

（2） 美国始终致力于提高乙醇以及生物柴油等可再生资源使用量。

（3） 日本为推进新能源汽车以及环保汽车，从 2009年 4 月1日起日本实施了 “绿色税制”。

（4） 欧盟在 2003 年了 《欧洲未来氢能图景》 ，并制订了 《欧盟氢能发展路线图》。

（5） 国务院决定免征新能源汽车车辆购置税，电解液已经实现国产化[14]。

（6） 成本较之前已经逐步下降，极大的提升了竞争优势。

结论：

目前，中国汽车产业出现了发展节能汽车和发展新能源汽车相结合，能源多元化、动力电气化、排放洁净化必将推动中国新能源汽车迅速发展，中国有望在不久的将来将成为新能源汽车的研究中心。（作者单位：南京农业大学）

参考文献：

[1]中国新能源汽车产业研究.高铭泽.2013-04-01，吉林大学硕士论文

[2]李大元.低碳经济背景下我国新能源汽车产业发展的对策研究[J].经济纵横，2011，（2）.

[3]我国工业和信息化部，《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，2009.

[4]邓平.快速充电技术，圆你电动客车商业化之梦[J].人民公交，2013，3：95-98.

[5]崔淑娟.燃料电池汽车的关键技术[J].汽车工程师，2009，9：15：17.

[6]卢世刚.刘莎.电动汽车车用动力电池的主要发展方向[J].新材料产业，2005，4：49-54.

第3篇：燃料电池技术论文范文

[论文摘要]：通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源，是整个通信电信网的能量保证。通信电源系统由交流供电系统、直流供电系统和相应的保护系统构成。通信电源系统的设备多，分布广，不仅单个电源设备的可靠性会影响系统的可靠性，电源系统的总体结构也会对自身的可靠性造成很大的影响。

一、通信电源的发展现状

（一）供电系统的现状

通信电源是通信系统必不可少的重要组成部分，其设计目标是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。通信电源必须具备智能监控、无人值守和电池自动管理等功能，从而满足网络时代的需求。通信电源系统由交流配电、整流柜、直流配电和监控模块组成。

（二）通信电源设备的更新换代

近年来，随着技术的进步，特别是功率器的更新换代，新型电磁材料的不断使用，功率变换技术的不断改进，控制方法的不断进步，以及相关学科的技术不断融合，通信电源在系统的可靠性、稳定性，电磁兼容性，消除网侧电流谐波、提高电能利用率、降低损耗、提高系统的动态性能等等方面都取得长足的进步。

（三）现行通信电源的电路模型和控制技术

目前通信电源的变换电路拓扑结构主要采用双单端电路，半桥电路和全桥电路，各有优缺点。一般认为，在中、小功率场合，采用双单端电路或半桥电路是适宜的；在大功率场合则采用全桥变换电路。

二、通信电源发展趋势

（一）开关器件的发展趋势

电源技术的精髓是电能变换，即利用电能变化技术将市电或电池等一次电源变换成适用于各种用电对象的二次电源。其中，开关电源在电源技术中占有重要地位，从10kHz发展到高稳定度、大容量、小体积、开关频率达到兆赫兹级，开关电源的发展为高频变化提供了硬件基础，促进了现代电源技术的繁荣和发展。

（二）通信直流电源产品的技术发展市场需求发展

在需求与技术的共同推动下，通信直流电源产品体现了如下的发展态势：

体系架构相当长的一段时间内维持稳定。通信直流电源在相当长的时间内还是维持现有的交流配电、整流器模块(并联)、直流配电、监控单元、蓄电池等为主要组成部分的架构；功率变换模式也将维持现有的高频开关模式，暂时不会出现类似从线性电源到开关电源的阶跃性的变化。

功率密度不断提高。通信一次电源的核心部件整流器的功率密度不断提高，推动了通信直流电源整机的功率密度不断提高，但配电器件、蓄电池等密度基本维持稳定，一定程度制约了整机系统的功率密度的提高比率。

更高的可靠性。高可靠性是通信电源的最基本要求。随着器件技术、通信电源技术的成熟，以及各通信直流电源设备厂家在可靠性研究上大力投入，通信直流电源产品可靠性呈不断提高的趋势。

按照TRIZ理论(“创造性解决问题的理论”的俄语缩略语)描述的技术系统发展进化规律，一般而言，技术的生命周期包含四个阶段：婴儿期、成长期、成熟期和衰退期，种种迹象表明，通信直流电源的核心技术，开关电源技术基本上开始步入成熟期：效率的提升变得缓慢和困难、而电源损耗不能大幅度降低限制了功率密度的进一步提高，未来几年甚至十几年内，通信直流电源产品将进入一个缓慢发展的阶段，直至有一天，一种新的电源变换技术出现，通信直流电源产品就会再出现一个阶跃性的发展，就像开关稳压技术替代线性稳压技术，给电源带来了革命性的变化。

（三）通信用蓄电池技术研究的新进展

通信用蓄电池作为通信系统后备的能源供应手段，其研制、生产和应用技术一直备受世界各国通信行业的重视。随着科技的发展和技术的不断进步，国外正在研制和试验新一代的通信用蓄电池，有的已经进入商用化阶段。这些新的蓄电池，由于其材料、结构和技术上的先进性，在性能上具有传统的VRLA电池无可比拟的优越性。

1．钒电池（Vanadium Redox Battery）。钒电池（VRB）是一种电解值可以流动的电池，目前正在逐步进入商用化阶段。

2．燃料电池。燃料电池是一种化学电池，也是一种新型的发电装置，它所需的化学原料由外部供给，如氢氧燃料电池，只要外部供给氢和氧，经过内部电极、催化剂和碱性电解液的作用，就能产生0.9V电压的直流电能，同时产生大量的热能.

3．电源监控系统的发展。随着互联网技术应用日益普及和信息处理技术的不断发展，通信系统从以前的单机或小局域系统逐渐发展至大局域网系统或广域网系统，大量人力、物力被投入到网络设备的管理和维护工作上。不过通信设施所处环境越来越复杂，人烟稀少、交通不便都会增大维护的难度，这对电源设备的监控管理提出了新的需求，保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此时，数字化技术就表现出了传统模拟技术无法实现的优势，数字化技术的发展逐步表现出传统模拟技术无法实现的优势.

4．通信电源的环保要求。环保问题，一方面的指标是通信电源的电流谐波要符合要求，降低电源的输入谐波，不但可以改善电源对电网的负载特性，减少给电网带来严重污染的情况，还可减少对其他网络设备的谐波干扰。另一个重要方面，是材料的可循环利用和环境的无污染，这方面需要产品满足WEEE/ROHS指令。

在通信电源开发、生产早期，人们主要集中研究电源的输出特性，较少考虑到电源的输入特性。例如：传统的在线式电源输入AC/DC部分通常采用桥式整流滤波电路，其输入电流呈脉冲状，导通角约为π/3，波峰因数大于纯电阻负载的1.4倍。这些谐波电流大的电源给电网带来了严重的污染，使电网波形失真，实际负荷能力降低，对于三相四线制的电网来说，还很有可能因中性线电流过大而出现不安全隐患。

参考文献：

[1]朱雄世，《通信电源的现状与展望》.

[2]《浅析全球通信电源技术发展趋势》.

[3]《通信直流电源发展趋势》.

[4]孙向阳、张树治，《国外通信用蓄电池技术研究的新进展》.

[5]《通信电源技术发展趋势及标准研究方向》.

[6]曾瑛，《浅谈通信电源》.

[7]王改娥、李克民，《谈我国通信电源的发展方向》.

[8]王改娥、李克民，《我国通信电源的发展回顾与展望》.

[9]侯福平，《UPS系统在通信网络中使用的特点及要求》.

[10]《全球通信电源技术发展呈现五大趋势》.

[11]《通信电源需求现状分析》.

第4篇：燃料电池技术论文范文

〔摘 要〕电动汽车作为未来汽车工业的发展方向，对中国专利信息中心（CPIC）数据库中的电动汽车相关专利申请量进行计量分析。分析结果表明，近几年来国内车企和科研机构在电动汽车领域专利申请量增长强劲，在新能源汽车、动力电池及关键零部件技术等技术领域达到国际水平。本文聚焦国内电动汽车产业的专利技术，在文献调研的基础上绘制相关图表展开专利计量分析，旨在为我国电动汽车产业的发展提出参考。

〔关键词〕电动汽车；中国；专利分析；专利计量；热点技术领域

随着全球能源日趋紧张，生态资源日益恶化，特别是近些年来的全球金融危机、油价高涨和日益严峻的节能减排压力，促使了全球电动汽车产业的发展。实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，已经在国际上形成了广泛共识。根据全球各大汽车公司相继的有关电动汽车产品上市的计划，预计2022年前后全球将迎来电动汽车产业化发展的一次。发展电动汽车是解决快速增长的能源需要和石油资源日趋紧张之间矛盾的必由之路。电动汽车既代表了世界汽车发展的方向，也符合我国走可持续发展道路的要求。近年来，伴随着电动汽车产业的快速发展，国外学者对于电动汽车产业发展规划的分析研究也日益增多，国外学者多是从技术的角度来对电动汽车的发展进行分析研究[1-3]。国内学者通过对电动汽车的专利研究分析我国电动汽车的产业发展，相关论文也如雨后春笋般不断涌现出来。清华大学的蒋佳妮（2011）从应对全球气候变化的角度对国内电动汽车专利技术进行了概述，探讨了影响电动汽车国际技术转让的知识产权因素分析[4]。大连理工大学的栾春娟（2011）、深圳市科技图书馆的黄远辉（2010）利用德温特创新索引，客观分析电动汽车的发展趋势和专利布局[5-6]。杨淑霞（2011）采用“大为PX”专利检索分析软件研究国外公司在我国电动汽车领域的专利布局，提出国内电动汽车企业在专利布局上应做好专利预警研究[7]。北京理工大学的于晓勇（2011）、上海汽车集团股份有限公司的张翔利用国家知识产权局专利数据库所采集到的专利信息对国内电动汽车技术发展进行了定量研究，从客观的角度对我国电动汽车发展情况进行了评估[8-9]。本文运用专利计量方法并结合一些专利地图的方法聚焦国内电动汽车领域，在文献调研的基础上，展开相关的专利计量分析，从整体上对国内电动汽车技术发展进行把握分析，以期得出对产业发展有价值的结论。

1 数据来源与检索方法本文所依据的是知识产权出版社开发的专利信息服务平台（http：∥）所收录的自1986～2011年公布的全部中国专利信息，包括发明、实用新型和外观设计3种专利。根据电动汽车所涉及的核心技术及重要组成部分并结合科技部近期的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》中提出的电池、电机、电控“三横”关键技术[10]，确定布尔检索式为：（电动汽车or混合动力汽车or纯电动汽车or燃料电池汽车orEVorBEVorHEVorFCEV）and（燃料电池or电池or动力电池or电池管理系统or驱动电动机or电动机调速控制装置or电机控制系统or传动装置or行驶装置or电机or充电or行驶）。根据上述布尔逻辑组合检索，对检索到的相关对象进行合并分析，涉及公司企业名称变更，子公司归并进母公司里、企业和所属设计研究院。如将奇瑞汽车股份有限公司与奇瑞汽车有限公司进行合并，重庆长安新能源汽车有限公司隶属重庆长安汽车股份有限公司，浙江吉利汽车研究院隶属吉利汽车集团。检索以申请日为准，截止到2011年12月31日，经过处理检索到申请专利3514件，对这些申请专利的类别进行统计，技术含量高的发明专利1758件，所占比重为50%；技术含量较小的实用新型专利1591件，所占比重达45%；外观设计专利165件，所占比重为5%。这说明国内电动汽车技术专利申请的质量和水平较高，具备一定的自主创新能力。

第5篇：燃料电池技术论文范文

关键词：高等电化学;研究生;应用化学;教学

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0063-02

“高等电化学”课程是上海电力学院应用化学专业硕士研究生的学位专业课，电化学研究方向是环化学院硕士点的主要研究方向之一，包含腐蚀电化学、材料电化学、化学电源、燃料电池等，每年研究生入学选择的研究方向中，与电化学有关的人数达到80%之多，这就要求研究生在第一年的基础学习中具备扎实的电化学基本知识，掌握电化学仪器的基本操作，才能在接下来的科研实验中游刃有余，做出成绩。但是上海电力学院统招进来的研究生电化学水平参差不齐，有材料专业、化工专业或环境专业，大部分学生在本科阶段并没有接触到电化学的相关知识，成为后续科研实验的一大阻碍。

因此开设“高等电化学”课程，使电化学专业方向的研究生可以系统学习电化学基本知识，掌握电化学仪器的基本操作，对研究生的培养起到良好的推动作用。

上海电力学院的“高等电化学”（3学分）课程设置是由原有的“应用电化学”（2学分）和“电化学研究方法”（3学分）两门课程合并而来，学分数虽然只有原先总学时数的60%，但要求不能降低，因此需要对该课程的教学体系、教学内容、教学方式等方面进行改革，方能适用实际需要。

一、课程教学团队优化合理

该课程的师资队伍原先只有2名教师（1名教授和1名副教授），经过建设，该课程组师资队伍已初现规模，已有6名教师，其中2名教授、3名副教授和1名讲师，梯队结构合理，形成了一支很好的教学团队。同时该教学团队分工合理，课程负责人现为该一级学科硕士点负责人、中国化学会电化学专业委员会委员、上海市学位委员会第四届学科评议组成员，长期主讲电化学类课程，具有很深的学术造诣和教学水平。另一名教授是新引进的教育部新世纪优秀人才，在化学电源研究方面具有很高的学术水平，其他三名副教授均从事本科生的电化学课程教学工作，在电化学内容上非常熟悉，另一名讲师主要是对电化学企业生产非常熟悉，对学生的综合训练指导帮助很大。

各位任课老师进行深入全面讲解，使课堂效果得到大大提高。该课程实际教学过程的主讲一般由3名教师完成，另3名教师参与整个课程体系的设置讨论、教学内容组织和实践环节的指导等工作。教学队伍中3 位主讲教师的分工分别是：1位教师负责电化学基本原理知识的讲解，包括电化学基础与理论等;1位教师负责电化学研究方法部分的讲解包括交流阻抗、循环伏安法等;另1位教师负责电化学加工与应用等，包括无机电解工业和有机电合成等等课程内容。另外，课外综合训练部分由6名老师共同指导并统一组织实施。在教学实施过程中建立了老教师的“传、帮、带”机制，同时也将理论教学与实践训练有机结合，课程教学团队定期交流探讨，形成了很好的协作机制。

二、教学内容不断更新

由于“高等电化学”课程内容丰富，既涉及电化学基础理论知识，又涉及电化学研究方法，还包括电化学的应用，特别是随着电化学技术及电化学理论体系的不断完善和深化，电化学的应用范围已广泛渗透到能源科学、材料科学 、环境科学、生命科学、信息科学和纳米科学等诸多领域。结合上海电力学院的专业定位和办学特色，应用化学硕士点专业主要围绕能源、环境及材料领域中的化学问题开展相关研究，培养学生具有扎实的应用化学理论基础和分析问题解决问题能力。因此，在该课程内容设置上除了保留相应的电化学基础理论和电化学研究研究方法外，在电化学应用部分重点突出能源、电力、环保相关的知识内容，即材料电化学、腐蚀电化学、环境电化学、电化学能源体系的设计和应用等，这些知识点的拓展也与学生今后从事毕业论文工作乃至今后的就业密切相关，受到学生的欢迎。例如，围绕电力材料防腐蚀的介绍，不仅包括腐蚀电化学机理、测试方法及防腐蚀技术等，而且着重介绍在电力企业现有的技术应用;随着新能源技术的发展，海上风电的发展十分迅速，其材料防腐蚀要求也很高，课程讲解时可结合电化学知识提出一些可能的解决方案。围绕当前新能源汽车的发展对电池要求很高，在课程讲解时专门围绕新能源汽车中各类电池的发展技术及材料技术进行系统分析，让学生了解燃料电池汽车、纯电动汽车、插电式混合动力汽车等不同电力驱动的差别等。还有围绕当前智能电网中的关键技术之一即电力储能，这也是发展分布式能源及普及新能源的关键技术之一，而电力储能技术中涉及到包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池和液硫电池等的选择和应用，这些内容均涉及到电化学中各类化学电源的技术及最新发展，这些内容的拓展对扩大学生的知识面有极大的帮助。

三、实践训练环节得到强化

在传统的课程实验设置过程中一般都是利用课内时间进行一些简单的实验教学与实验操作，很少进行系统性、综合性的训练，往往学生综合能力的提高也受到了限制。由于该课程的教学时数十分紧张，实验与实践环节在课内安排很少，需要充分利用课外时间进行实践环节的训练。课程教师一般在课程结束前一个多月对学生布置一个综合性训练的研究课题，包括课题的确立、文献调研、实验方案制订、实验操作、数据分析和论文撰写等各个环节。由学生利用导师实验室资源或学院的学科基地独立完成。事实上学院也拥有国家电力公司热力设备腐蚀与防护重点实验室、上海高校电力腐蚀控制与应用电化学重点实验室、上海热交换系统节能工程技术研究中心、上海电力能源转换工程技术研究中心、上海防腐蚀新材料工程技术研究中心等高水平学科基地，这些研究基地有非常先进的电化学仪器设备及相应的分析测试设备，包括光电化学测试系统、电化学工作站、电池测试系统、原子力显微镜、盐雾箱、动态模拟试验装置、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等。这些仪器设备均对学生开放，通过综合训练有利于他们全面了解该课程体系所涉及到的仪器设备及实际应用，同时通过实践也能大大提升他们对电化学理论的理解及提高他们分析问题、解决问题的能力，也使学生初步熟悉了进行科研环节的各个步骤，真正使学生近距离接触并使用了这些学科平台基地的先进的一起设备，使学生的视野得到了开阔，通过动手实验也培养了综合实践动手能力。

四、教学改革初见成效

通过该课程教学的改革实践不仅大大提升了学生对该课程的兴趣，而且促进了学生对电化学专业知识的掌握。学生在电化学相关的领域中参加科创比赛和学术交流中屡屡获奖。仅2013年就有10名同学获奖，占学生数的20%，其中3名同学获得上海市高校科创杯比赛二等奖和三等奖，1名同学获上海市陈嘉庚青少年发明比赛三等奖，1名同学获中国电化学会议优秀墙报论文奖，1名同学获全国电厂化学会议优秀论文奖，3名同学获全国腐蚀大会优秀论文奖。学生在电化学领域的学术论文质量有大幅度提升，近两年学生作为第一作者在国际电化学顶级期刊SCI一区期刊 （Electrochim Acta 和Journal of Power Source）发表了6篇论文，在SCI三区期刊（ Solid State ionics和 Journal of Alloys & Compounds）上发表了2篇论文，充分反映了本课程建设的成效。从近几年该专业学生获得学校优秀硕士论文的论文题目来看，90%都与电化学密切相关，学生毕业就业岗位中需要的专业知识与电化学具有关联度的也占60%以上，这充分说明了该课程对学生的发展具有重要作用。

五、结束语

“高等电化学”课程作为上海电力学院应用化学专业硕士研究生的一门学位专业课，对该专业学生的培养具有重要作用，虽然本团队围绕师资队伍建设、教学内容更新和实践环节提升等方面进行一些改革与探索，并取得了一些初步成效，但为了更好地适应社会对高素质人才培养的需求，还有许多工作要做，包括对课程体系全面合理的梳理、教材的合理选择与更新、实验技术的进一步发展与完善等等，真正为培养不仅大大提升了学生对本课程的兴趣，而且也为学生进行后续课程学习以及毕业论文的撰写打下了扎实的基础。

参考文献：

[1]江莉，卫国英，葛洪良.《应用电化学》课程教学改革[J].中国科教创新导刊，2011，31（59）.

[2]黄佳木.依托学科基地创建实验平台 培养材料专业创新人才[J].实验技术与管理，2008，25（6）.

[3]张卉，周益明，吴萍.《应用电化学》课程教学改革的思考[J].江苏教育学院学报，2011，（3）.

第6篇：燃料电池技术论文范文

最早的电池是怎么来的

电池可不是生来就像最常见的AA干电池那样一颗一颗地摆着让我们用，而是经过了漫长的发展以及无数次的演变，才进化到现在的形态。同时，电池的开端也远比我们想像的要早，它并不是在很多人以为的爱迪生时代出现的，最早的电池甚至要上溯到古希腊或者2000多年前的伊拉克巴格达。虽然没有科学家给出明确的考证结果，但一方面，在古希腊一些史料的记载当中，可以看到当年的人已经知道如果摩擦琥珀之类的物体，它们会产生对一些轻的物体的吸引力，这其实就是摩擦起电的道理；另一方面，在1936年，一群考古学家在巴格达附近的村庄发现了一些内壁附着一层铜箔、中间固定着一根铁柱的陶罐，这和后来的“湿电池”的原理类似，因此被科学家认为这是用来存储静电的。要知道这些罐子距今已经2000多年，如果真是用作电池，那历史也实在太悠久了。真正意义确定了电的存在以及想办法把电搞出来，也是200多年前的事情了。最早对电的存储以及传输方式展开讨论的，是意大利的医学家伽伐尼(Luigi Galvani)，不过他关注到电方面的事情也算是巧合。1780年秋天，伽伐尼在解剖一只青蛙时，碰到了青蛙大腿上的神经，这使得已经死掉的青蛙产生了抽搐。伽伐尼对此感到好奇，于是又多重复了几次实验，并换用铜和铁、铜和银等不同的金属搭配，将这些金属的两端连接到青蛙的肌肉和神经上，这么折腾的结果是青蛙的尸体不断地抖动；但伽伐尼换掉金属，改用玻璃之类的介质，青蛙的抖动就会停止。基于此，伽伐尼就认为这是动物自发的电流，并认为脑部是“分泌”电液的器官。随后在1791年，伽伐尼发表了《关于电对肌肉运动的作用》论文，把这形容为“生物电”现象。

伽伐尼的实验实在有些牵强。第一，碰到动物的神经系统，抽抽是必然的；第二，伽伐尼认为动物会放电，这至少在他的实验当中是不成立的，动物只是起到了导体的作用。不过这并不影响伽伐尼在历史上的地位，他的研究被公认为电流生理学的开端，现在我们熟悉的电疗、心电图等东西也都是从这里发展而来。

话说回来，在对伽伐尼的结论持有不同意见的人当中，有同时期的意大利物理学家伏打(Alessandro Volta)，不过他仍然在伽伐尼实验的基础上进行发展。首先他强调，产生电的并不是动物而是那些金属。伏打此前做过这样一个试验：他用舌头同时舔一枚金币和一枚银币(这个动作想不猥琐都难啊……)，然后用导线把两枚硬币连接起来，这时会有舌头发麻的感觉。因此他认为，两种不同金属相互接触才是电流产生的关键，如果再加上点湿湿的东西，效果会更好――总之，“玩电”上瘾的伏打很快就发现了两种金属与液体混在一起能够发生电流效应。于是在1800年3月20日，伏打宣布，他搞出了人类历史上第一套电源装置――这套装置就是后人所称的“伏打电池”。

伏打电池的原理其实非常简单，让几十对银片(最开始实验时用的铜片，后来改用效果更好，价钱也更贵的银片)和锌片泡在盐水或者碱水当中，再用两条金属线将银片和锌片焊接起来，它们就能产生电流效应。银片和锌片越多，电力就越强，也越持久。此后伏打还进行了不少的完善和改进，比如用硫酸代替盐水。这一改进甚至沿用至今，如今汽车上的电瓶就是这样的原理。

“湿电池”时代

可以看到，伏打电池的原理，其实跟之前巴格达那里发现的陶罐是一样的，因为有盐水或者碱水这样的电解液的参与，这样的电池被后来的人统称为“湿电池”(广义上的“湿电池”)。不管怎样，伏打电池开启了灵活用电的新时代，在此后的半个多世纪当中，科学家们都在致力于改善这一方案，比如选择产生电流效应更好的金属和电解质、把容器进一步缩小以便将伏打电池用在更多的地方，另外还有解决短路等技术缺陷等。

一些科学家和Gee k们也基于这一方案继续拓展。1813年，英国的戴维爵士(Sir Humphrey Davy)组装了一个巨大的电池，他用了2000对金属片，这可比伏打的狠多了也危险多了。而捣腾出这么大的电池，戴维爵士的目的一方面是想试试把天然的钠和钾混合物分离，以萃取纯的钠和钾金属，另一方面则是想了解电的特性，而后者又给法拉第(Michael Faraday)提供了参考，客观上推动了发电机的诞生。在这一时期当中，英国化学家丹尼尔(John Frede ric DanielI)和法国的雷克兰士(George LecIanche)成为了改进“湿电池”的代表人物。1836年，丹尼尔用一个铜制容器装硫酸铜溶液，再用一个允许离子穿过的多孔的玻璃罐装硫酸溶液，这个玻璃罐浸入铜制容器之后起到了过滤的效果，在电流产生之前铜离子不会漂移到锌阳极而减弱电流，这一增强连续放电性能的改进方案被称为“丹尼尔电池(DaniellCell)”。

而雷克兰士的研究更为他在科学史上留下了自己的名字，他发现了最靠谱的一些金属和电流收集方式。同样是将两块金属浸入电解质中，1866年，雷克兰士选择将锌和汞的合金棒作为负极(锌被证明是用作负极材料的最佳金属之一)，而用一个多孔的杯子盛着碾碎的二氧化锰和碳的混合物作为正极，当中还有一根碳棒当作电流收集器。然后将合金棒(负极)和混合物杯子(正极)都浸入氯化铵溶液中。这些材料显然不是凭空组合的，而是经过了大量的研究、论证和试验才得到的，这样的组合改善了电解质的导电性，提高了反应能力，从而得以提供更长时间的电流。

虽然和早期的伏打电池一样简陋，但雷克兰士的“锰锌电池”方案已经有了现代干电池的雏形。它能够很好地发挥电池的功用，并且成本很低，于是迅速被广泛运用。这一方案也被后人直接称为“湿电池”(狭义上的“湿电池”)。直到20年后的1887年，英国人卡尔・葛司南(Carl Gassner)将合金棒改成锌罐，并在氯化铵溶液中加入石膏来让电解液从液体变为糊状，从而带来最早的干电池――碳锌电池，这也不过只是在雷克兰士“湿电池”方案的基础上提高了一小步而已。

干电池时代

从“湿电池”到干电池，电池的成分越来越稳定安全，尺寸也可以根据需要 做得越来越小，成本也越来越低，这意味着电池这东西已经有机会能够为更多的普通人服务。而从碳锌电池开始，电池的内部至少不是纯粹的液体了，外部也用上了锌制的外壳，保证内部的电解质不会轻易泄漏。在此后的短短几年时间当中，“干电池”方案不断被完善，技术也不断得以更新。改变来得有够快，在碳锌电池出现后没多久，1896年，干电池在美国开始批量生产，干电池的时代已经完全来到。到了1899年，瑞典科学家容纳(Waldmar Jungner)发明了镉镍电池，最早的碱性电池由此诞生。镉镍电池是以充电电池的身份出现的，这种电池将镍和镉作为电池的电极，电解液则换成了氢氧化钠，它除了性能更加稳定，循环寿命和自放电控制也都更为出色。容纳在发明镉镍电池的同时还发明了另一种可充电的电池，它采用镍和铁的组合。一开始这种电池会产生很多氢气，这让电池不能被密封，因此容纳抛弃了这一方案。1901年，爱迪生开始对这种铁镍电池进行改进，到了1903年铁镍电池改进成功，并且被爱迪生尝试性地用于取代早期汽车上的铅酸电池(和镉镍电池一样都是早期的充电电池)。

无论如何，爱迪生在干电池时代起到了巨大的作用，他捡起了原本被抛弃的铁镍电池方案，并不断进行改善，让这一方案更加成熟稳定，还凭借自己的地位让技术和产品迅速普及。进入20世纪之后，1910年，可充电的铁镍电池正式商业化生产，而在两次世界大战当中，干电池都发挥了重要作用(虽然不好说这事情到底是好是坏)。当然，现在我们更是随处可见有干电池在售卖――早在一个多世纪之前，干电池的结构已经基本定型。

可充电电池时代

电池如果能够反复充电使用，不仅方便，对生产电池所耗的资源本身也是一种节约。也许很多同学以为可充电电池(也叫二次电池)是在有了干电池之后才出现的，事实上，早在“湿电池”时代，可充电电池方案就已经出现，并且150年前的方案还能沿用至今，让人感叹当年那些Geek们的厉害。这说的就是1859年法国人普兰特(GastonPlante)发明的铅酸蓄电池，这是最早的可充电电池，这一方案一直沿用下来，只是在细节上不断地调整和改进。比如最开始做实验的时候铅酸电池是开口式的，使用过程当中需要经常添加水和硫酸啥的，这不仅麻烦，而且对人和对环境都很危险。后来就有了改进方案，把电池封口，要加水和硫酸的话通过阀门来控制，这基本上就是现在的免维护蓄电池了。

到后来19世纪末20世纪初，先后由容纳和爱迪生发明改进的镍镉、镍铁等电池，它们本身也是以可充电电池的身份出现的。对不同材料的试探，目的都是为了增强电池性能，提高电池循环寿命，保证电池工作稳定，从而使之能更加轻巧、方便地用在更多的环境和设备上。我们都说科技的发展是阶梯式的，后来者在前人的研究基础上继续研究，一代人_代人的积累，这在电池的发展史上表现得特别典型。

进入20世纪70年代，随着二战结束以及各国在废墟上建设了20多年，科技开始日新月异，带动了可充电电池再次迎来新的发展。1971年，美国人斯坦福・奥维辛斯(Stanford ROvshinsky，后来被称为“太阳能光伏之父”)研制出了金属氢化物镍电池，也就是我们通常所说的镍氢电池。它是从镍镉电池改良而来，用氢代替镉。这样一方面可以更好地控制生产成本，更重要的是镍氢电池拥有了比镍镉电池更高的电容量，记忆效应也很不明显，同时因为不含有毒的镉，镍氢电池对环境的污染也很小――相比过去的方案，镍氢电池的优势全面，真正将干电池形式的可充电电池引领到了一个全新的时代。现在最著名的可充电电池三洋eneIoop系列就采用的是镍氢电池方案，极低的记忆效应、稳定的电能输出和1500次以上的循环使用寿命等都是eneloap系列的卖点。从20世纪80年代开始，随着索尼推出Walkman随身听等便携设备，全世界对电池有了进一步的需求，锂离子电池的方案也逐渐浮出水面。这里很多人会将锂电池和锂离子电池混为一谈，其实，锂电池只是早期干电池的一种，它用的是锂金属或锂合金为负极材料，电解质同样为糊状，是当年爱迪生在实验各种材料时“顺带”发明的。后来人们用很多种元素来合成锂合金以提升电池性能，这应该被归纳到干电池的发展脉络当中。

而锂离子电池就是现在我们非常熟悉的电池方案了，我们的笔记本电脑用的是锂离子电池，卸下手机后盖，上面也写得清清楚楚“xx伏特锂离子电池”或者“锂离子聚合物电池”。它的研发从1983年开始，由美国化学家、固体物理学家约翰・巴尼斯特・古迪纳夫(John B Goodenough)率领团队在索尼公司立项，并在1991年最终开发出成熟的锂离子电池。从此，手机、笔记本电脑等本身以“便携”为卖点的电子产品的重量与尺寸得以大幅降低，电池续航能力也得到质的飞跃。

从锂离子电池到锂离子聚合物电池，研发也只用了三五年的时间。1996年，还是古迪纳夫的团队，他们用固体聚合物材料取代了原来的液体电解液(用多聚物取代液态有机溶剂)，从而让电池能够按照实际产品的需要设计成不同的外形，进一步为量产和普及扫清了障碍，3C产业从此也真正进入到发展的快车道。

清洁电池时代

似乎从一开始，电池这东西就跟什么硫酸什么金属，以及这样那样的液体联系到一起，给人的感觉是不管怎样都要影响环境，搞不好还会有损人体健康。不过，“清洁电池”的方案也早就出现，虽然它诞生的初衷并不是为了保护环境，只不过是科学家为了寻找发电、保存电能的新方案而已，而且被认为是第一款“清洁电池”的硒光电池，当时也只是西门子为测量光量而进行的研究课题――1875年，德国人西门子基于“内光电效应”，发明出了对光敏感、受光发电的硒光电池。它其实是半导体光电池的一种，可以将光能转化成电能，产生电能的多少也与受光量成正比，这就是现代太阳能电池的雏形。

到了1889年，蒙德(Mood)和莱格(Langer)又提出了“燃料电池”这一名称，这同样不是为了“环保”而带来的方案，而是为了试试看用煤气等作为燃料能不能更好地控制电池成本，并且让电池能够搞定更大规模的应用。后来的燃料电池也确实做到了这一点，用煤气作为燃料，运用机电效应等原理，将燃料电极、空气／氧气电极和电解液三部分组成一个电化学系统，通过冷燃烧的方式将化学能转化为电能。因为是冷燃烧，所以第一不会有火焰，一氧化碳、二氧化硫之类有害气体的排放量非常低，第二这种方式也很少会有机械参与其中，硬件损耗就几乎可以无视了再加上产生与存储电能的效率极高，这在后来就被应用到了航空航天之类的项目上。

或者说，电池能否“清洁”地进行工作，被看作是电池为生产生活提供更多帮助的重要基础，而除了太阳能电池和燃料电池，其实从镍镉电池发展到镍氢电池，也是为了避免镉对环境造成危害――让电池更加环保安全，这可以说是电池发展的源动力之一。

电池有多少种

在前文当中，我们已经介绍了各种电池的类型与成分，这可能会让大家感觉到困惑。因为当中一些概念和分类是相互涵盖的，比如可充电电池能够做成干电池和湿电池两种，像太阳能那样的清洁能源又似乎没有一个合适的类别来归纳，因此我们需要超越已有的观念，重新对电池来进行分类。简单来说，我们会将现在主流的电池分成碱性电池、锂电池、酸性蓄电池和太阳能电池四种。

其中，碱性电池分成一次电池和二次电池，一次电池比如碱性锌锰电池，这也是目前碱性电池的主导产品，它比过去的碳锌电池和氯化锌电池更加安全，容量也更大；碱性二次电池则以镍氢电池为代表，它凭借高寿命和环保等特性，已经在进入21世纪之后逐渐淘汰了过去的镍镉电池。基本上，碱性电池都以民用为主，因此特别强调安全、环保与价格。

与碱性电池一样，锂电池也是与普通老百姓关系最密切的电池类型之一，它分成锂一次电池和锂二次电池两种。锂一次电池又称金属锂电池，它的负极采用金属锂，而正极则根据需要，在二氧化锰、二氧化硫、亚硫酰氯、二硫化铁、碘等元素当中进行选择，这样的组合会得到高电压、大功率、放电能力出色的电池，在民用之外，在军事领域也有广泛应用：而锂二次电池就更加随处可见一它包括锂离子蓄电池和锂离子聚合物电池，目前我们已经完全实现了锂二次电池生产的国产化，生产和销售各方面都非常成熟。

酸性蓄电池虽然名字听起来好像不太流行，但我们也一定不陌生，酸性蓄电池当中的铅酸蓄电池常用在汽车、电瓶车、摩托车等产品上，尤其是现在随处可见的电瓶车，这一电池类型可是为环保事业做了很大的贡献。至于太阳能电池，目前主要还处于研发的阶段，当中只有包括单晶硅、多晶硅和非晶硅电池在内的硅光电池可以工业化生产，不过长远来看，目前的这些太阳能电池方案工作效率还太低，存储和输出电能都不够稳定，这就留给未来的Geek们去解决了。

未来电池什么样

第7篇：燃料电池技术论文范文

坚守初心

2013年，云斯宁教授与大连理工大学马廷丽教授牵头，由国内众多科研单位成就卓越的科学家参编，共同编著的《染料敏化太阳能电池――从理论基础到技术应用》一书正式出版。作为我国第一本全面介绍染料敏化太阳能电池（DSSC）的专业书籍，它的问世，让世界看到了在新一代太阳能电池研究领域更多的“中国可能”。与此同时，这位杰出的青年科技工作者所取得的创新性国际重要研究成果，也大大提升了西安建筑科技大学无机非金属材料学科在国内外的行业影响力，促进了功能材料新办专业的学科发展、推动行业技术进步和产业化进程。

那么，何谓DSSC？他又是如何与之结缘的呢？

如大家所知，太阳能作为资源丰富的可再生能源，具有独特的开发利用潜能，而DSSC就是新一代太阳能电池的一种。“它主要是模仿光合作用原理研制的。”云斯宁向记者介绍说，“植物进行光合作用的时候，是把太阳能转化为电能，然后再转化为化学能，而DSSC是一个电气化学系统。植物进行光合作用，是叶绿素在起作用，而DSSC是用染料来捕获太阳光，把光能转化为电能进行发电。”

2003年，云斯宁在西安交通大学攻读博士学位，从事钙钛矿铁电压电陶瓷介电弛豫行为的研究。在广阔的科技世界走马观花已经无法满足他的求胜心，“致用”开始成为这个科研新兵最为关注的命题。偶然的机会，他看到了美国能源署和中科院关于能源科学与技术未来发展展望的行业报告，开展科研的定位逐渐清晰了起来。“当时了解到我们国家碳纳米管的研究在国际上比较超前，后来我就比较关注新能源，经过逐步积累，对国家的政策、需求了解多了，焦点就集中在能源危机和环境污染两个关键点上了。我们做科研必须要符合国家重大战略需求才有意义，太阳能和生物质能又是新能源里边两大核心。”因此，云斯宁教授将研究定位在：一方面立足于太阳能，另一方面立足于生物质能，开展低成本、高附加值资源化循环综合利用的基础研究和技术开发。

因为出色的表现，云斯宁博士毕业之后，其学位论文获2007年西安交通大学优秀博士论文，而后他又作为“引进人才”进入西安建筑科技大学工作，随后赴韩国延世大学研修，开始涉足DSSC。“在韩国，主要是搞光阳极研究，回国之后与马廷丽教授合作，逐渐开展对电极催化剂的研究。”他说自己近期在开展捕能与储能一体化新能源集成器件研究。

从国外到国内，从光阳极到对电极再到集成器件，云斯宁及其研究团队一直沿着一条主线进行探索。而这条线就是――可再生能源中对太阳能和生物质能的利用。他解释说：“随着人口的增加和人们生活水平的逐渐提高，对能源的需求日益增加，能源危机和环境污染日益严重。面对这种挑战，我们力图通过新能源材料的研究和开发，解决国家发展过程中的重大能源需求，并且立足于资源化循环综合利用。”

卓越的科研才华，让云斯宁从众多青年科研工作者中脱颖而出，他很快被破格提升为教授和博士研究生导师，并成为了西安建筑科技大学功能材料研究所“新能源材料”研究团队和陕西省纳米材料与技术重点实验室“新能源材料器件化应用”研究团队的方向负责人。 他和他的研究团队一起，对国际上该领域的研究现状、难点、热点开展深度研究、联合攻关。近年，参与完成、主持国家级、省部级、地市级、校级各类项目20余项，并协助国家基金委评审青年、面上、重大项目共38项。

持续突破

和当初预料的一样，在巨大的能源缺口面前，DSSC因其光电转化效率高、成本低、环境友好、透明等特点，顺理成章地成为了全世界瞩目的科研焦点。而他与“战友们”的坚守，也为我国在该领域国际竞争力的加强，原创性成果的争夺提供了坚实的保障。“中国发表的研究论文，位居世界第二；知识产权数量也仅此于日本和韩国，领先于美国和其他发达国家。而国内的产业化研究也基本与世界同步，早期仅能建成500瓦的示范小工程，预计今年我国能达到20兆瓦规模的水平。”云斯宁教授对我国的科研充满信心。

蓝海似乎近在咫尺，想要突破边界，挑战仍然不可小觑。“研究DSSC的目的最终在于应用。而产业化面临两个问题：一个是DSSC的效率约为13%，与成熟的硅基电池相比有点偏低；另外一个是它的长期稳定性欠佳。其次，商业化应用还面临着一个成本问题，虽然DSSC成本仅占硅基电池的1/5?1/10，但想要产业化，还需进一步降低成本。”只有解决了效率、稳定、成本等诸多问题，DSSC才能真正走上康庄大道，云斯宁教授倍感压力，他认识到，“只有开展新原理、新结构、新方法的应用基础研究，开发出具有自主知识产权的关键核心技术，跟国际上的清洁能源技术竞争，才能从容应对。”

真抓实干、各个击破，在他看来是登顶成功的唯一途径。作为陕西省科技计划评审专家，他最常强调的就是“坚持”与“超越”。“如果一天工作8个小时，生活可以很轻松，但科研这个东西，只有不停地付出，几十年如一日的坚持，才有可能取得突破。”自2012年以来，云斯宁教授开始以每年一项新突破刷新西安建筑科技大学科研成果的发表纪录，在《Prog Polym Sci》《Energy Environ Sci》《Adv Mater》《Adv Energy Mater》《ChemSusChem》《J Mater Chem A》《Nanoscale》等国际知名期刊发表学术论文40余篇，拥有20余项专利技术，主编专著1部，参编中国、法国、印度等大学教授专著3部，之一下载量已超过99000余次。研究成果先后被陕西省人民政府、陕西省教育厅、中国建筑学会、西安建筑科技大学、《西安建大报》、精细化工国家重点实验室等多家媒体和网站报道，相关理论、方法或结果已被国内外同行采用或作为其研究的基础或起点。

2014年8月，由他撰写的综述性文章《无铂的染料敏化太阳能电池对电极》在国际材料领域权威刊物《先进材料》发表之后，更是引起了国际同行的关注。在他看来，无铂催化材料有独具优势的创新点。一方面是原材料容易获得，价格比贵金属铂要便宜很多；另一方面，制备工艺比较环保，基本对环境没污染。他举例说，目前的这种薄膜太阳能电池，希望像塑料纸一样印刷出来，这样更容易实现产业化，而溶液工艺与卷对卷大面积印刷生产是非常匹配的。此外，他们开发的无铂催化剂性能卓越，成本低廉，原材料易得，在太阳能电池、燃料电池、超级电容器、制氢、生物传感器、有机物降解、污染控制等领域具有潜在的应用前景。

揽海听风

荣誉、鲜花与掌声纷至沓来，他却波澜不惊地说：“想要满足国家的发展需求，我们就不能满足于在国内拿几个项目，而应该更关注国际上同行之间的竞争与合作。”他不仅积极参加国内外该领域的学术会议，开展科研合作，而且与日本、瑞典、美国、韩国、芬兰、德国、巴西、西班牙等国际知名机构的科学家保持长期稳定的科研合作，并且长期担任20余种国际主流SCI期刊的通讯评议人。为此，《西安建大报》刊发“国际合作我受益良多”一文，特别报道了他的国际科研合作。

第8篇：燃料电池技术论文范文

1.1内容(黑体四号加粗)

边坡是地壳表部一切具有临空面的地质体，具有一定的坡度和高度，包括人工边坡、自然边坡以及崩滑体。在重力、风化、侵蚀和其它地质作用下，边坡不断地发生变化，应力重新分布，并且随着边(微软雅黑小四号)……

(微软雅黑小四空一行)

2、课题研究的目的和意义(黑体三号加粗*)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

3、国内外研究现状(黑体三号加粗*)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

4、研究的主要内容及成果形式(黑体三号加粗*)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

5、研究方法(含技术路线)(黑体三号加粗*)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

6、研究进度与步骤(黑体三号加粗*)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

7、现有条件及需采取的措施(黑体三号加粗)

……(微软雅黑小四)

(微软雅黑小四空一行)

8、协助单位及要解决的主要内容(黑体三号加粗)

……(微软雅黑小四)

9、主要参考文献(黑体三号加粗*)

电动观光车的行驶系及制动系设计

姓 名 梁津

指导教师 王勇智

院、系(部) 机械工程学院

一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况， 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)

1.国内外研究现状

早在1881年，人们就开始研究电动汽车。世界上第一辆电动汽，发明人为法国工程师古斯塔夫·特鲁夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。到了1839年，苏格兰的罗伯特·安德森给四轮马车装上了电池和电动机，将其成功改造为世界上第一辆靠电力驱动的车辆[1].但是随后内燃机的出现以及内燃机汽车技术的成熟，使得内燃机汽车取代了电动汽车。从20世纪90年代开始，电动汽车重新成为世界性的研发热点，世界上各大汽车公司都投入巨资开发自己的电动汽车，各国政府也纷纷出台政策或制定计划，以促进本国电动汽车的发展。

(1)美国的电动汽车研发计划 美国是汽车工业最发达的国家，汽车产量和保有量均位居世界前列，每年的石油消耗量和汽车污染物排放量也都居世界首位。为增强汽车制造业的竞争力，美国政府提出了着名的PNGV计划和FreedomCAR计划。其主要是为了开发出无污染、燃料能量转换效率高、成本具有竞争力的电动汽车。

(2)日本的电动汽车开发计划 日本也是汽车生产大国，汽车保有量位居世界第二，而且日本的石油匮乏，石油几乎全部依赖进口。因此，日本政府及日本各大汽车公司对电动汽车的开发也十分重视。日本的混合动力电动汽车技术处于世界地位。日本的电动汽车研发计划主要有：低公害汽车开发普及行动计划、JHFC示范工程、专项研究计划等。

(3)我国电动车研发计划 我国也早已将电动汽车的研发以及电动汽车产业化列为重点项目，并制定了电动汽车发展规划。比如说863计划的EV、FCEV和HEV研发纲领和973计划的电动汽车专项计划。在国家科学技术部、国家高技术研究发展计划中，设立了电动汽车重大专项，选择新一代电动汽车技术作为我国汽车工业自主创新和科技创新的主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以及政府部门、汽车企业、高等院校、科研院所四位一体的方式进行联合攻关。

然而，目前世界上关于纯电动汽车的研究还不是很成熟，目前市场上比较常见的电动汽车主要还是以混合动力汽车为主，电动汽车还存在很多问题需要解决，比如充电时间过长、行驶里程过短等。因此产生了一种电动汽车的初级或过渡产品，就是电动观光车。目前国内外对电动观光车的研究已经相当成熟，20xx年至今，蓄电池观光车(轻型电动车)在中国获得了较快发展，从无到有，到07、08年产销量达到25000辆左右。企业的数量也从开始的一两家，发展到多家。20xx年国家实行行政许可制度以来，已领取制造许可证的企业超过60家[3].且大部分具有一定的研发能力，在国内比较优秀的电动观光车生产厂家有玛西尔电动车、沃森电动车、朗逸电动车等

2.生产需求状况

当今世界，石油、煤炭、天然气三种传统能源占全球能源消耗总量的90%以上，其中石油又占一半以上。然而，最新资料显示，世界石油总储量为1.15万亿桶仅够人类再使用41年;天然气总储最为176万亿立方米，仅够人类再使用63年;煤炭蕴藏总量1.0316万亿吨仅可使用230年。即使改用核能也是困难重重。已探明核原料铀矿的储量436万吨，也仅可供开采72年。海水中的铀、锂等储量丰富，可供人类使用上万年，可是人类近期还没有能力从海水中提炼出核原料来。由此可见，目前全世界最为依赖的能源--石油和天然气，在2l世纪的上半叶即将趋于枯竭。据资料，1999年到20xx年全球能源消费量将增加60%,其中，亚洲及南美洲的发展中国家每年增长4%,20年翻一番;发达国家每年增长1.3%.按能源种类分析，石油预计增长率为每年2.2%,20年增长59%,到那时石油仍然维持第一能源的地位，在全球能源总消费量中占40%以上的比例;天然气将增长一倍，占能源消费总量的比例由目前的23%上升到28%;由于空气污染和二氧化碳排放问题，煤炭消耗的比例从目前的22%降到20%;由于技术问题、经济成本问题，水能、风能、太阳能等绿色能源的使用占耗能总量的比例将会略有下降，核能将略有增长。换言之，在近二三十年里，核能和可再牛的风能、水能、太阳能远远无法替代石油、天然气等矿物能，因此，人类对石油、天然气的依赖将越来越严重，而它们的储量是有限的，这种供需矛盾导致了全球范围迫在眉睫的能源危机。科学家预测，2040年全球石油消费将达到峰，从2050年石油开始枯竭。这种供需矛盾的大势导致石油价格不断上涨。此外，各国为预防恐怖攻击，正加强对能源生产、运输的保护设施和防范力量，这些增加的投入最终必然反映在石油、天然气等能源的价格上。更何况拥有全球2/3石油储量的中东地区，一直处于政治动荡或战争之中，在这些剀素的推波助澜下，石油、天然气价格一路飚升势小可挡。在世界能源危机中，众多石油、天然气进口国的国民经济受到了沉重地打击，保证能源供应的安全成了世界上许多国家(包括我国在内)的头等大事之一[4]。

同时，目前世界上很多发展中国家还面临着环境污染的问题。我国近几年来这一问题尤为严重，雾霾现象日益严重，其影响范围越来越大，区域性雾霾频繁发生，区域整体环境质量不断恶化。雾霾污染已经给气候、环境、经济发展、公众健康和生活方式等带来了越来越多的负面影响，它已经成为一个社会公共问题。雾霾已经不是完全的自然现象，它主要和人类的社会经济活动密切相关。气候变化绿皮书(20xx)指出，雾霾形成的最根本原因是空气中的污染物不断积累[5],其主要原因之一就是机动车尾气的排放。汽车废气中的污染物有100多种，其中对人体危害的是一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫和碳微粒等。因此现有的以化石燃料为燃料的内燃机汽车对空气污染非常大。

因此，电动观光车作为电动汽车初级形式应运而生。电动观光车具有很多优点：

(1)电动观光车可以较好的解决汽车队城市环境污染问题 电动汽车的电源本身不排放有害气体。给蓄电池充电所用的电力可以来自对大气造成污染的能源，如水能、核能、风能、地热能、潮汐能等。即使使用煤发电，除二氧化硫及微粒外，其他排放物均比内燃机汽车少，而且电厂大多建在远离人口密集的城市，对居民损害较少。此外，电厂煤燃烧是固定集中排放，燃烧过程较易控制，有害物质较易清楚。正因为如此，电动汽车也被称为绿色汽车。

(2)电动观光车可以解决汽车对石油资源的依赖 电动汽车用车载电源有蓄电池、燃料电池、飞轮电池、太阳电池和车载发电机组等。蓄电池充电所需的电能可充分利用水能、核能、风能、地热能、潮汐能、太阳能等丰富的能源转化而来。也就是说，电动汽车可以不依赖于石油资源，所节省的大量石油可缓解依赖石油的化工原料日益匮乏的压力。

(3)电动观光车可以节约大量能源 电动汽车用蓄电池可利用晚间富余的电力进行充电，从而避免大量富余电力的浪费，提高电网电能的利用率。电动汽车还可以在减速、制动、下坡时，将电机转换为发电机，实现能量回馈，进一步提高能量的利用率[6]。

基于上述优点，电动观光车产业迅速发展，20xx年至今，电动观光车在中国获得了较快发展，从无到有，到07、08年产销量达到25000辆左右。企业的数量也从开始的一两家，发展到现在领取制造许可证的企业超过60家，近一两年来，国家制定了许多鼓励企业发展新能源汽车的扶持政策，这其中就包括电动观光车研制，但从目前已出台的政策看，如20xx年11月，国务院颁布了《新能源汽车生产准入管理规则》、今年2月的《汽车产业调整振兴规划细则》，强调了对新能源汽车及车用电池组等关键技术的支持。

3.选题目的和意义

此次选题主要是对电动观光车的行驶系统和制动系统进行分析设计。电动观光车的悬架系统与传统燃油汽车悬架系统各部件大致相同，但国内电动观光车的研发还处于初级阶段，大都是采用内燃机汽车的车身和悬架系统。 因此电动观光车与传统汽车各系统有很大的质量、几何外形、安装空间位置的差异，所以必须研制出一种适合电动汽车的悬架系统以及制动系统，来改善电动汽车的舒适程度和抗外界干扰的稳定性能和制动性能[7].行驶系统包括车桥、车轮、悬架，其中车桥包括转向驱动桥和从动支持桥。要进行分析设计的参数有很多，比如转向驱动桥和从动支持桥的结构参数、轮胎的选型与转向轮定位参数、悬架弹性元件、减震器、导向机构的参数尺寸与使用性能。制动系统包括制动装置和制动控制装置。制动器结构参数、制动器制动效能、制动器制动效能的恒定性、制动控制装置的结构参数和可靠性、安全性等。

参考文献

[1] 麻友良等。电动汽车概论[M].北京：机械工业出版社，20xx:1-2

[2] 张正杰。蓄电池观光车走向纯电动汽车的障碍[J].第六届全国轻型电动车技术研讨会，20xx;

[3] 陈宝强。旅游观光车现状分析[J].第六届全国轻型电动车技术会，20xx;

[4] 懂守聪。从国际能源危机看建筑节能[J].建筑设计管理，20xx;

[5] 姜丙毅等。雾霾治理的政府间合作机制[J].学术探索，20xx;

[6] 麻友良等。电动汽车概论[M].北京：机械工业出版社，20xx:6;

[7] 乔长胜等。基于ADAMS/View微型旅游观光电动汽车悬架仿真分析[J].机械工程师，20xx;

二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思路及工作方法或工作流程

1.课题主要研究内容

蓄电池观光车与传统汽车的区别在于动力输出部分，用动力型电池、驱动电机代替了汽车的油箱、发动机。蓄电池观光车一般有3大部分组成，包括电气系统、底盘和车身。此处主要研究其中底盘部分的行驶系和制动系，其中行驶系起纽带和承载的作用。主要包括车桥、车轮和悬架。制动系用于控制车速和停车。包括制动器和制动控制装置。主要研究内容有如下几点：

⑴分析设计并校核车桥结构，包括转向驱动桥和从动支持桥

⑵选用并校核合适的车轮型号

⑶分析设计并校核合适的悬架结构

⑷分析设计并校核合适的制动器类型与具体参数，包括行车制动装置与驻车制动装置

⑸分析设计并校核合适的制动控制装置

2.研究思路

1. 仔细阅读任务书，了解毕业设计的整体规划和要求。

2. 根据任务书的要求，查阅相关资料，并整理，熟悉课题内容，完成开题告。

3. 结构设计。即根据给定的原始数据和使用要求选择合适的各部件的结构类型。

4. 确定各结构类型的具体形式和参数。

5. 进行计算分析与校核。

6根据上面设计的具体参数，画出部分零部件的图纸。

6. 整理资料，编写设计说明书。

7. 进行修改完善，准备并参加答辩

3.工作流程

1. 根据汽车理论，汽车设计，汽车构造研究电动观光车的行驶系和制动系工作原理。

2. 计算行驶系和制动系的相关数据。

3. 进行运动和强度校核。

4. 根据相关数绘制CAD二维图和三维图。

5. 若校核不合格，则修改数据，再回到第二步，若校核合格，则完成设计

三、毕业设计(论文)工作进度安排

第1-3周：实习，调研，收集资料，熟悉课题内容，完成开题报告。

第4-5周：完成制动系和行驶系的总体方案设计及性能参数计算。

第6-9周：完成固定钳盘式制动器的结构设计和三维建模与装配及中期答辩。

第10-11周：完成装配总图及主要零部件图。

第9篇：燃料电池技术论文范文

生物质能不但会抢夺人类赖以生存的土地资源，更将会导致社会不健康发展；地热能的大规模开发将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏，将引起再一次生态环境变化；而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源，它们必将成为今后替代能源主流。

风力发电

目前，我国已超过美国，成为全球风电装机容量最大的国家，同时也成为风能设备最大的生产国。随着国内风电产业链日臻完善、研究规模不断扩大，成本下降非常显著，竞争力也逐渐增强，但是在产业链最上游的新型材料及半导体器件（控制芯片、电力电子器件等）研究方面仍较落后，主要研究工作集中在中下游的风电整机制造、关键零部件配套（发电机、电控、传动系统等）以及并网技术领域。

沈阳工业大学在风电整机制造方面具有很强的实力，是我国最早从事风力发电技术研究的少数高校之一，设置有风能技术研究所，师资力量完善，先后承担过多项大型横、纵向课题，成果显著。其设计的具有自主知识产权的1.5MW风电机组实现了产业化，占据一定的市场地位，产学研结合能力很强。

华北电力大学作为教育部直属高校中唯一的以电力为学科特色的大学，成立了国内首家“可再生能源学院”，下设风能与动力工程专业，未来还将筹备生物质发电和太阳能利用专业。研究内容以大容量风力发电接入，对电力系统安全、稳定运行的影响为主，主要研究包括：风电场建模与仿真、风能资源测量与评估、风力发电机组状态监测与故障诊断、风力发电机组只能控制与优化运行、低速风能利用策略与先进风力发电理论，充分发挥了其在电力系统方面的优势。

重庆大学机械传动国家重点实验室，借助其在机械传动领域的优势，在风电机组齿轮箱设计、动态特性研究、工作模态测量及制造工艺方面有深入的研究，并且产学研结合。

汕头大学新能源研究所在大型风电机组空气动力学、结构强度及结构动力学研究方面颇有作为，自行开发了大型风力机优化设计系列软件。

浙江大学流体传动及控制国家重点实验室对风力发电系统中的液压技术有深入研究，包括风机制动系统、定桨距控制和变桨距控制等。

同济大学机械工程学院在风电机组叶片动力学分析、结构优化设计、刚柔耦合系统模型分析方面经验丰富。

东南大学在风力发电机研究、设计方面走在前列。近期又集合学校优势学科，建立了风力发电研究中心，致力于以风力发电为核心的可再生能源发电及应用技术的基础研究。

电控方面，清华大学、北京交通大学、中科院电工所都有很强的实力。清华大学电机工程与应用电子技术系原名电机工程系，历史悠悠，师资力量雄厚，在风电接入对电力系统影响、风电机组建模仿真、风电变流器设计及控制等方面有深入研究。北京交通大学电气工程学院早期隶属于铁道部，主要服务于我国轨道交通电传动装备产业，在大功率电力电子技术领域积累了丰富经验，研究实力在国内高校处于领先地位。新能源研究所成立后从事大功率风电机组（直驱或双馈）并网变流器、中大功率光伏发电逆变器、风电机组仿真及主控系统、微网技术研究，产学研结合能力很强。中科院电工所新能源发电技术研究组是国内最早研究风力发电、太阳光伏发电的单位之一，其大型并网风电机组控制及变流技术、变桨距控制技术以及风电场集中和远程监控技术等较成熟，还有一些特色研究工作包括：风/光互补、风/柴系统及其控制逆变技术、控制逆变技术等。

光伏发电

光伏发电具有系统简单以及维护方便等特点，应用面较广，现在全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电。太阳能发电主要分为并网电源系统和离网电源系统，目前大规模使用的主要是并网系统，一般包括光伏电池组件、光伏逆变器、配电柜、监控系统等。其中光伏电池组件将太阳能转化成电能，光伏逆变器与风能变流器类似，可以将光伏电池组件产生的不稳定电能变成稳定的电能并入电网。

我国光伏业正处在爆发式增长期，中国大陆和台湾的光伏电池厂商占全球总电池产量59%的份额。与风电产业链类似，除了最上游的化合物、硅片提纯、加工外，我国已形成了较完整的光伏产业链，包括晶体硅、薄膜电池片及组件加工、光伏逆变器、系统集成、能源投资商等。

国内高校对于光伏系统研究主要集中于工程应用方面，合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心是我国迄今为止唯一的专门从事光伏系统技术研究的国家重要的科学研究基地，挂靠合肥工业大学电气与自动化工程学院，主要从事光伏组件建模及仿真、光伏逆变器设计及控制、工程化应用等研究工作，产学研结合较好，承担多个大型光伏电站设计工作。

海外院校

由于新能源行业涉及领域多、范围广，以及我国新能源行业开始起步，人才的缺乏已经成为极为突出的问题，国家、社会、高校、企业都在积极努力培养这方面的人才，学生的择校就业也因此变得十分灵活。同时，也因为刚刚起步，目前面临的多是工程应用技术类问题，因此我们的相关研究工作主要分布在中下游，从前面的介绍也可以看出，在新能源上游高端领域，由于技术壁垒很高，国内的研究工作相对较少，但是可以选择留学欧美高校，得到更进一步的提高。

澳大利亚新南威尔士大学光伏研究中心，由有着“太阳能之父”之称的马丁·格林教授领导，专注光伏电池的研究，自上世纪80年代起，30年间毕业于新南威尔士大学光伏中心的中国留学生已经撑起了中国光伏产业的半壁江山。如今，在屈指可数的几大领头光伏企业中——尚德、中电光伏、英利、赛维LDK都有新南威尔士大学毕业生的身影，其科研实力可见一斑。

在欧洲，各国都十分重视新能源的开发利用。作为生态村理念的首创国，丹麦是能源问题解决得最好的国家之一。早在2006年，我国就与丹麦签署了“可再生能源”合作项目，国内许多高校分别与丹麦高校开展联系。丹麦奥尔堡大学能源技术学院在风力发电、分布式发电、电力系统、电力电子及控制技术等领域有深入研究经验，并且与许多国家和组织开展合作，产学研实力很强。特别是在风力发电领域优势突出，核心研究领域包括：风力发电机组及风电场的控制与监测、仿真、设计、优化。

随着新能源技术发展以及各项政策效应的逐步显现，开发利用新能源的成本将明显下降，为人类清洁能源利用和产业结构升级带来历史性机遇，新能源终将成为今后世界上的主要能源之一。

Tips：新能源材料与器件专业优势院校

文/南京航空航天大学 郭栋梁

该专业重点是研究与开发新一代高性能绿色能源材料、技术和器件（如通讯、汽车、医疗领域的动力电源），发展“新能源材料”(新型锂离子电池材料、新型燃料电池材料和新型太阳能电池材料)的学术研究方向。

新能源材料与器件专业设置，主要依托化学化工学院，跨能源科学、材料科学、化学等多个学科，拟培养能掌握新能源材料专业基本理论、基本知识和工程技术技能，掌握新能源材料组成、结构、性能的测试技术与分析方法，了解新能源材料科学的发展方向，具备开发新能源材料、研究新工艺、提高和改善材料性能的基本能力的新能源材料专门人才。毕业生可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料领域从事科学研究与教学、技术开发、工艺设计等方面工作，也可继续攻读新能源材料及相关学科高层次专业学位。

新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的五个技术领域之一，新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键。新能源材料与器件本科专业是适应我国新能源、新材料、新能源汽车、节能环保、高端装备制造等国家战略性新兴产业发展需要而设立的，是由材料、物理、化学、电子、机械等多学科交叉，以能量转换与存储材料及其器件设计、制备工程技术为培养特色的战略性新兴专业。

高校特色：

华东理工大学

以半导体材料技术、化学电源技术、太阳电池技术等为特色。未来就业集中在光伏太阳能、新能源开发和利用以及半导体材料器件的设计、化学电池开发等。

东南大学

依托电子科学与技术大类专业背景，专业内容侧重光电子材料及其应用方面，主要针对太阳能材料制备、检测和应用，可以拓展到生物能等其他新能源。

四川大学

光电功能材料与器件方向，在新型能源材料与技术、化合物半导体晶体材料与制备技术、介电功能材料与制备技术、固体波谱学等方面的研究取得了国内外同行公认的成就。光电信息功能晶体碘化汞和硒镓银的研制两项成果分别获得（1992年度和2000年度）国家发明二等奖和两项部省级科技进步二等奖；铁电薄膜研究获得一项四川省科技进步一等奖，还获得两项部省级科技进步二等奖；薄膜太阳电池研究获得一项中国高校发明二等奖。每年发表在国内外著名学术刊物和学术会议上的为《SCI》、《EI》所收录的高水平论文40余篇次。