L鋰離子電池
鋰離子電池是鋰電池發展而來。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰電池。舉例來講,以前照相機裏用的扣式電池就屬於鋰電池。鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負極是鋰。電池組裝完成後電池即有電壓,不需充電這種電池也可能充電,但循環性能不好,在充放電循環過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。後來,日本索尼公司發明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,隻有鋰離子,這就是鋰離子電池。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中,鋰離子處於從正極→負極→正極的運動狀態。Li-ionBatteries就像一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就像運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。
粒子炮
美國、前蘇聯從20世紀60年代開始研究將氫氧原子分開,取帶電氫離子,用磁場將其聚成束,加速到極高速度,發射出去。不過因為目前的加速技術不足,無法將氫離子加速到軍事打擊所要求的速度,而且受地球磁場影響,離子束在發射一定距離後就開始分散,改變方向,所以目前仍為投入實用。
綠色能源
“綠色”能源有兩層含義:一是利用現代技術開發幹淨、無汙染新能源,如太陽能、風能、潮汐能等;二是化害為利,同改善環境相結合,充分利用城市垃圾淤泥等廢物中所蘊藏的能源。與此同時,大量普及自動化控製技術和設備提高能源利用率。
倫敦陣列
“倫敦陣列”是以英荷殼牌石油集團為首的國際財團投資建立的一個風力發電項目。該風力發電項目將投資27億美元,建在英國泰晤士河河口。將安裝270個渦輪機,年發電功率可達1 000兆瓦,足以滿足倫敦25%的居民用電需求,一年還可以減少排放溫室氣體——二氧化碳190萬噸。
磷酸燃料電池
磷酸燃料電池是當前商業化發展得最快的一種燃料電池。正如其名字所示,這種電池使用液體磷酸為電解質,通常位於碳化矽基質中。磷酸燃料電池的工作溫度要比質子交換膜燃料電池和堿性燃料電池的工作溫度略高,位於150~200℃左右,但仍需電極上的白金催化劑來加速反應。其陽極和陰極上的反應與質子交換膜燃料電池相同,但由於其工作溫度較高,所以其陰極上的反應速度要比質子交換膜燃料電池的陰極的速度快。
較高的工作溫度也使其對雜質的耐受性較強,當其反應物中含有1%~2%的一氧化碳和百萬分之幾的硫時,磷酸燃料電池照樣可以工作。
磷酸燃料電池的效率比其他燃料電池低,約為40%,其加熱的時間也比質子交換膜燃料電池長。雖然磷酸燃料電池具有上述缺點,它們也擁有許多優點,例如構造簡單,穩定,電解質揮發度低等。磷酸燃料電池可用作公共汽車的動力,而且有許多這樣的係統正在運行,不過這種電池是乎將來也不會用於私人車輛。在過去的20多年中,大量的研究使得磷酸燃料電池能成功地用於固定的應用,已有許多發電能力為0.2~20MW的工作裝置被安裝在世界各地,為醫院、學校和小型電站提供動力。
魯奇氣化法
魯奇氣化法是世界上最早采用的加壓氣化法,由德國魯奇公司首先提出,1936年第一座工業性裝置在德國投產。由於此法在技術上比較成熟,煤氣中的甲烷含量也較高,所以目前建設大型煤的氣化工廠仍以魯奇氣化法為主。
魯奇氣化器是一種工作壓力為253萬~304萬帕,采用幹排灰方式的固定床型氣化器。粒度為6~30毫米的煤料從氣化器上部裝入,蒸汽和氧氣從下部引入,與煤發生反應,得到的粗煤氣從上部引出,幹的灰分則通過旋轉爐下部排走。粗煤氣中含一氧化碳18.9%,氫39.1%,甲烷11.3%。發熱值約為3 000大卡/立方米以上的可直接供作城市煤氣。如果要生產可供遠程運送的高熱值合成天然氣,還必須經過洗氣、調整成分和甲烷合成等處理過程,使煤氣中甲烷含量提高到96%,煤氣發熱值提高到3.7×107焦耳以上。
魯奇氣化法單爐生產能力低,隻適於使用褐煤等非粘結煤,而且需要使用塊煤,在使用煤種和煤料上有限製。新改進的一種液態排渣的魯奇爐可使氣化能力提高2~3倍,蒸汽耗量減少5/6。