鄭淦亢
摘 要:本文主要對能源電池的工作原理、特征以及重點性進行了主要描述,與國內外能源電池技術現今的發展形勢相融合,希望相關能源電池的工作人員可以時刻掌握最新技術的發展方向,為今后的技術發展提供有利的借鑒作用。
關鍵詞:能源;電池技術;轉化
最近幾年來,伴隨著我國社會經濟的快速持續發展以及節能環保理念持續的提升,我國能源電池技術也在與時俱進,不斷提升。特別是隨著近代工業的持續發展以及對能源的需求度持續增加,尤其現在國家處于能源緊張的特殊階段,能源電池技術極大緩解了這一壓力。
1 能源電池技術的研究與發展現狀
1.1 我國能源電池技術的發展現狀
與世界上的一些先進國家相對比,在能源電池探索方面我國相對落后,所以在技術創新方面依舊有很多不如意之處,依舊存在很大距離,所以對于能源電池基礎理論知識以及理論研究方面還需要我們不斷的充實以及完善。例如,現階段我國研發的能源電池構造方面依然需要完善、能源電池的燃料使用依然不夠廣泛、能源電池技術在裝置主要部位的創新依然不夠完美。另外,我國涉及能源電池研討的部門數量較少、技術不夠成熟,且大多部門的研究層面還僅停留在一些基礎方面,這嚴重影響我國對能源電池探索研究的步伐,也很大程度上浪費了我國在能源電池技術投入的資金成本,因此應當提高相關人員的專業知識及理論。當然,我國在能源電池技術催化劑方面還是取得了不小的成就的,并且一部分能源電池產品已經深入到我們的生活當中了。
1.2 國外能源電池技術的發展現狀
對于現在國內外的許多地方來說,能源電池技術都受到了相當大的重視,因此現今的能源電池技術的創新研究是具備活躍性的。在這一方面,美國是相對起步較早、科研進步較快的國家,他們對于能源電池技術的開發具備著相對完美的理論基礎和擁有完善的創新歷程。隨著這股熱潮,許多亞洲國家也投入到能源電池技術的研發當中,并不斷的投入人力、物力以及資金,這種現象在某種角度上推進了能源電池技術的發展速度。美國最先嘗試將氫能作為能源電池的燃料,并投入大量的資金成本成立了以氫能作為燃料的科研小組,這都促進了能源電池技術的大量研發。在韓國能源電池技術主要在移動設備以及交通設備上得以體現,并在這條道路上取得重大成就。
1.3 能源電池的工作原理
能源電池的主要特征就是不需要經過燃燒就可以通過化學反應的方式直接將燃料和氧化劑的化學能直接轉變成連續的能量。能源電池的不受卡諾熱機循環的限制,轉換過程與電解水產生氫氣和氧氣的過程是不一樣的,但是類似于常規的化學原電池反應,包括電解質、陰極和陽極3個部分,并在電池的兩個電極表面覆蓋適當的電催化劑。能源電池工作的最大特點就是通過電池外的輔助系統來實現氧化劑和燃料以一個恒定的速率產生,保證了能源電池工作的連續性和穩定性,確保能源電池可以通過電源正極的化學反應除去產生的水,然后才能保持能源電池恒定的電解質溶液濃度和溫度。通過化學反應排出能源電池反應時產生的廢棄物,可以有效的提高能源電池反應的速率,并維持能源電池反應時恒定的工作溫度,對于延長能源電池的使用壽命有非常大的影響。
2 未來能源電池技術的改進策略探究
2.1 推廣可再生燃料電池的應用
可再生能源是現今能源電池技術中的一個重要部分,它的主要工作原理是把電解池以及燃料電池完美有機結合,可以確保它在可再生燃料的情況下發揮穩定的能量,進一步展現電池內部電解池的作用,在其內部可以實現儲存氫氣以及氧氣的目的,在需要的情況下可以表現出能源燃料的作用,達到能源電池循環使用的目的,從而實現緩解能源壓力、提高可再生燃料電池的密集度,并且可以不受放電深度的影響,減少其對周邊生態的影響,完美展現儲能系統以及太陽能電池的功效。在擴大可再生燃料電池的使用范圍過程中,還要最大程度發揮其環保無污染以及沒有自動放電等優勢,可以達到可再生燃料能源不斷發展的目的。這樣不但可以提升其使用效益、減少成本投入,還可以完善可再生燃料的水熱系統,增長其循環使用的期限。
2.2 構造微生物燃料電池的發展模式
為了達到完善微生物燃料電池構造不足的目的,相關技術工作人員應該提升微生物燃料的氧化用途,深入探索以及完善微生物燃料電池的電路、質子以及交換膜等方面,提高氧化物在其放電過程中揮發所起到的作用,這可以很大程度上降低其受環境所帶來的壓力。相關技術工作人員在推進微生物電池使用范圍的過程中,要不斷完善生物復原、生物傳感以及廢水等環節的處理問題,提高環境中微生物氧化有機物所帶來的能量,實現該過程中有機廢物的完美清除。在過濾了周圍環境水質量的同時,還要保證發電的正常進行,達到生物能量技術的翻新以及電池功效的完美發揮,所以研究出一款具備良好性能的微生物催化劑系統還是非常必要的。
2.3 擴大微型燃料電池的運用范圍
在現今環境下,為了早日實現微型燃料電池使用范圍的擴大,相關技術工作人員可以創新開發一種可以隨身攜帶的微型燃料電池。這樣首先可以減低電池對生態環境的污染,其次可以實現電池能量的最大程度的發揮,使相關使用設備的待機時間增強。例如:可以將微型燃料電池應用到通訊設備上,以達到提升通訊設備待機時間的目的,并促進微型燃料電池邁向環保以及可移動的方向,這樣可以彌補普通電池金屬管之中氫損耗的問題,保證用電設備的正常穩定的運行。
3 結語
在能源電池技術的開發過程之中,電池生產商等相關部門要時刻保持節約和循環使用的理念,發揚節能設計的精神,進一步體現以人為本、維護生態環境的思想意識,完善能源電池技術環保的手段,促進我國的能源電池技術朝節能、環保、綠色的方向更進一步。
參考文獻
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(作者單位:臨沂市第一中學)