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世界纳米界顶级专家、去年与诺奖擦肩而过的华人科学家杨培东教授昨天在南京工业大学举行的“2015光电子学、材料与能源国际研讨会”上透露,他和团队模拟“绿叶”进行光合作用,可以把太阳能直接变成燃料。
今年44岁的杨培东是美国艺术与科学院最年轻的院士之一,去年曾被著名数据提供商汤森路透预测为最有竞争力的诺奖得主。“简单地说,就是模拟‘绿叶’进行光合作用,利用太阳能和空气中的二氧化碳,制备燃料丁醇或高分子材料等。”杨培东说。
杨培东解释,绿叶之所以能够进行光合作用、把空气中的二氧化碳变成氧气,关键靠两点,一是叶子中的两种分子吸收太阳光,二是两种催化剂将太阳光进行转化。他们研制的装备就是模拟绿叶,依靠硅来吸收太阳能,再依靠合成的两种催化剂将太阳能进行转化。
“绿叶将太阳能转化成燃料的转化率是0.3%,我们在实验室做出来的转化率已经达到了0.4%,我们人工进行的光合作用比自然界的绿叶厉害。”杨培东说,但他同时表示,转化率要达到5%才可以将这项科研成果进行应用,这期间,还需要他们在研究上进行一到两个关键性的突破。
据介绍,与太阳能变成热能、电能相比,这项研究的成果在应用时更方便,“转化得到的丁醇可以直接燃烧,不需要其他储存设备。”杨培东说。
当天的研讨会云集了来自美国、德国、澳大利亚等世界各地的30余名知名学者。杨培东还受聘南京工业大学,成为该校名誉教授。
9月9日,约旦国王阿卜杜拉二世·本·侯赛因莅临汉能控股集团总部参观访问,与汉能控股集团董事局主席兼首席执行官李河君共同探讨了双方未来在约旦共同合作建设薄膜太阳能发电项目的战略规划。
公开信息显示,约旦97%的能源需求依赖进口,每年用于能源进口的花费占其国民生产总值的20%。2011年以来,由于埃及天然气供应中断,约旦被迫转用重油和柴油发电。2012年,约旦用于能源进口的花费高达66.4亿美元,同比增长20.7%。
石油等传统能源相对短缺的约旦,在太阳能资源方面的优势却相当明显。统计数据显示,约旦全年大约有300至320个晴天,年平均日照时间超过3000小时,年平均辐射强度高达2600千瓦时/平方米。
冠军蓄电池
冠军蓄电池容量是指电池储存电量的数量,赛特蓄电池总代理,以符号C表示。常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。
电池的容量可以分为额定容量(标称容量)、实际容量。
(1)额定容量
额定容量是电池规定在在25℃环境温度下,以10小时率电流放电,应该放出***低限度的电量(Ah)。
a、放电率。放电率是针对蓄电池放电电流大小,分为时间率和电流率。
放电时间率指在一定放电条件下,放电至放电终了电压的时间长短。依据IEC标准,放电时间率有20,10,5,3,1,0.5小时率及分钟率,分别表示为:20Hr,10Hr,5Hr,3Hr,2Hr,1Hr,0.5Hr 等。
b、放电终止电压。铅蓄电池以一定的放电率在25℃环境温度下放电至能再反复充电使用的***低电压称为放电终了电压。大多数固定型电池规定以10Hr放电时(25℃)终止电压为1.8V/只。终止电压值视放电速率和需要而定。通常,为使电池安全运行,小于10Hr的小电流放电,终止电压取值稍高,大于10Hr的大电流放电,终止电压取值稍低。在通信电源系统中,蓄电池放电的终止电压,由通信设备对基础电压要求而定。
放电电流率是为了比较标称容量不同的蓄电池放电电流大小而设的,通常以10小时率电流为标准,用I10表示,3小时率及1小时率放电电流则分别以I3、I1表示。
c、额定容量。固定铅酸蓄电池规定在25℃环境下,以10小时率电流放电至终了电压所能达到的额定容量。10小时率额定容量用C10表示。10小时率的电流值为C10/10。
其它小时率下容量表示方法为:3小时率容量(Ah)用C3表示,在25℃环境温度下实测容量(Ah)是放电电流与放电时间(h)的乘积,阀控铅酸固定型电池C3和I3值应该为:
C3=0.75 C10(Ah)
I3=2.5 I10(h)
1小时定容量(Ah)用C1表示,实测C1和I1值应为C1=0.55 C10(Ah)
I1=5.5 I10(h)
(2)实际容量
实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah。
电池内阻
电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电池放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压。电池的内阻不是常数,在充放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。
欧姆电阻遵守欧姆定律;极化电阻随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大而线性增大。
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蓄电池经历一次充电和放电,称为一次循环(一个周期)。在一定放电条件下,电池工作至某一容量规定值之前,电池所能承受的循环次数,称为循环寿命。
各种蓄电池使用循环次数都有差异,传统固定型铅酸电池约为500~600次,起动型铅酸电池约为300~500次。阀控式密封铅酸电池循环寿命为1000~1200次。影响循环寿命的因素一是厂家产品的性能,二是维护工作的质量。固定型铅电池用寿命,还可以用浮充寿命(年)来衡量,阀控式密封铅酸电池浮充寿命在10年以上。
对于起动型铅酸蓄电池,按我国机电部颁标准,采用过充电耐久能力及循环耐久能力单元数来表示寿命,而不采用循环次数表示寿命。即过充电单元数应在4以上,循环耐久能力单元数应在3以上。
电池能量
电池的能量是指在一定放电制度下,蓄电池所能给出的电能,通常用瓦时(Wh)表示。
电池的能量分为理论能量和实际能量。理论能量W理可用理论容量和电动势(E)的乘积表示,即
W理=C理E
电池的实际能量为一定放电条件下的实际容量C实与平均工作电压U平的乘积,即
W实=C实U平
常用比能量来比较不同的电池系统。比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能,单位分别是Wh/kg或Wh/L。
比能量有理论比能量和实际比能量之分。前者指1 kg电池反应物质完全放电时理论上所能输出的能量。实际比能量为1 kg电池反应物质所能输出的实际能量。
由于各种因素的影响,电池的实际比能量远小于理论比能量。实际比能量和理论比能量的关系可表示如下:
W实= W理·KV·KR·Km
式中 KV—电压效率; KR—反应效率; Km—质量效率。
电压效率是指电池的工作电压与电动势的比值。电池放电时,由于电化学极化、浓差极化和欧姆压降,工作电压小于电动势。
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