超星新能源材料答案(学习通2023课后作业答案)

分类：电气工程习题发布于：2024-06-02 12:56:41ė16146次浏览690条评论

超星新能源材料答案(学习通2023课后作业答案)

第一章概述

第一章单元测验

1、超星下列能源中不属于不可再生能源的新能习通是
A、煤炭
B、源材天然气
C、料答海洋能
D、案学石油

2、课后下列不属于二次能源的作业是
A、汽油
B、答案风力
C、超星电力
D、新能习通氢能

3、源材下列能源中属于清洁能源的料答是
A、煤炭
B、案学煤气
C、课后核能
D、作业天然气

4、下列不属于“太阳能电池发展的制约因素”的是
A、接受面积问题
B、成本问题
C、污染问题
D、能量按时间分布不均的问题

5、下列哪种储氢方式相同体积条件下储氢量最大
A、气罐储氢
B、储氢合金储氢
C、高压储氢罐
D、液态储氢

6、能源按循环方式或分为不可再生能源（化石燃料）和；按现阶段的成熟程度可分为常规能源和。

7、目前各国对新能源的称谓有所不同，但是共同的认识是，除常规的化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源或可再生能源，主要包括、地热能、风能、生物质能、和水能。

8、太阳能利用技术主要包括：太阳能-热能转换技术即通过转换装备将太阳辐射转换为热能加以利用、和太阳能-化学能转换技术。

9、氢能利用技术包括制氢技术、氢提纯技术和。

10、核电技术主要有和。

11、化学电能技术即电池制备技术，目前以下电池研究活跃并具有发展前景：金属氢化物-镍电池、、和铝电池。

12、可燃冰是的水合物。它在海底分布范围占海洋总面积的10%，相当于4000万平方公里，它的储量够人类使用1000年。

13、地热能开发技术集中在、地热采暧、供热和供热水的技术。

14、海洋能是依附在海水中的可再生能源，包括、潮流、海流、波浪、海水温差能和。

15、生物质能的开发技术有、生物质固化技术、生物质热解技术、生物质液化技术和沼气技术。

第一章单元作业

1、新能源材料的关键技术有哪些？

第二章金属氢化物镍电池材料

第一节镍氢电池概述与工作原理随堂测验

1、下列哪项不是镍氢电池的优点。
A、与Ni/Cd电池比较，能量密度高
B、无污染，是绿色电池
C、工作电压为1.5V，可与Ni/Cd电池互换
D、可大电流充电

2、镍氢电池的正极是金属镍。

3、镍氢电池的书写符号是什么。

4、镍氢电池是由储氢合金负极、镍正极、氢氧化钾电解液及隔膜等组成的电池。

5、镍氢电池充电过程，电子从极经外电路到达极。

6、镍氢电池在设计是，为了安全，往往限量，过量。

第二节镍氢电池的负极材料随堂测验

1、下列哪一项不属于储氢合金的吸氢过程。
A、氢在储氢合金和电解液表面产生吸附
B、氢气与储氢合金形成α固溶体
C、氢原子与储氢合金形成β固溶体
D、氢原子与储氢合金形成α固溶体

2、下列哪些属于镍氢电池负极的特征要求
A、储氢容量高
B、吸氢后平衡氢压小
C、具备较强的抗阳极氧化能力
D、在碱性溶液中，化学稳定性好

3、目前研究的储氢合金负极材料主要有型稀土镍系储氢合金、型Laves相合金、型Ti-Ni系合金、型镁基储氢合金以及V基固溶体型合金等几种类型。

4、A金属控制氢的，B金属控制吸放氢气的。

5、氢进入合金晶格的间隙位置后，一般原合金的晶型结构保持不变，但会造成合金晶格的。

第二节镍氢电池的负极材料随堂测验

1、储氢合金的循环寿命与下列哪些性能相关。
A、抗阳极氧化性
B、储氢容量
C、结构稳定性
D、化学稳定性

2、储氢合金的优化方案有哪三大类。
A、组份调整
B、表面处理
C、晶粒尺寸微纳米化
D、合金结构调整

3、储氢合金负极材料的充放电容量单位是。

4、可以用来表征储氢合金工作平衡电压的曲线是曲线。

5、表面包覆和修饰起到的作用是保护和提高储氢合金性能的作用。

6、酸碱处理的主要目标是形成富层，增加比表面积以增加性，以提高吸氢能力。

第三节镍氢电池的正极材料随堂测验

1、镍正极材料在过充过充中，其晶格体积会。
A、明显膨胀
B、不变
C、缩小
D、略有膨胀

2、下列结构中哪些属于镍正极材料的结构晶型。
A、α-Ni(OH)2
B、α-NiOOH
C、β-Ni(OH)2
D、β-NiOOH

3、目前的研究中，能有效提高镍正极电化学性能的元素有。
A、镁
B、钴
C、铁
D、锌

4、下列等结构特征，可以提高Ni(OH)2的活性、放电容量、循环寿命等。
A、结晶度差
B、微晶晶粒小
C、微晶排列无序
D、球形表面光滑

5、粒径越大，比表面积就越大，Ni(OH)2的活性越高。

6、Ni(OH)2在充电过程是镍离子从到的转变。

7、Ni(OH)2在充电过程的理论放电容量是 mAh/g。

第四节镍氢电池的设计、制造和回收利用随堂测验

1、镍氢电池的设计要求包括：
A、电池的工作电压
B、电池的工作环境
C、电池的体积
D、环境问题

2、评价Ni/MH电池的参数指标包括
A、工作电压
B、电容量
C、自放电率
D、充放电循环次数

3、封装好的电池开路电压只有0.4V，还不具有充放电特性，所以需要电池的活化，就是工艺。

后续电池大比拼随堂测验

1、综合能体比和能重比，最优的电池是
A、铅酸电池
B、镍氢电池
C、锂离子电池
D、锂聚合物电池

2、最便宜、使用安全的电池是
A、铅酸电池
B、镍氢电池
C、锂离子电池
D、锂聚合物电池

3、最适用于高端设备上的电池是
A、铅酸电池
B、镍氢电池
C、锂离子电池
D、锂聚合物电池

4、视屏中LiPo2是由三片LiPo1组成。

5、柱状锂离子电池的型号18650中的数字代表什么意义？

6、各类单片电池的工作电压分别是：铅酸电池 V；镍氢电池 V；锂离子电池 V；锂聚合物电池 V.

7、各类单片电池的电容量分别是：铅酸电池 Ah；镍氢电池 Ah；锂离子电池 Ah；锂聚合物电池 Ah.

单元测试

1、下列哪项不属于镍氢电池储氢合金的主要类型。
A、AB5稀土镍系储氢合金
B、V基固溶体型合金
C、Si基固溶体型合金
D、A2B型镁基储氢合金

2、下列哪项不属于氢氧化镍的晶型结构
A、α-Ni(OH)2
B、β-Ni(OH)2
C、α-NiOOH
D、β-NiOOH

3、影响高密度球形Ni(OH)2电化学性能的因素包括。
A、化学组成
B、结构晶型
C、粒径及粒径分布
D、表面状态

4、评价Ni/MH电池性能的主要参数指标有。
A、价格
B、电容量
C、循环寿命
D、包装外壳

5、下列工艺步骤属于Ni/MH电池化成工艺流程的有。
A、常温陈化
B、充放电循环
C、机械碾压
D、极限温度陈化

6、Ni/MH电池的充放电过程可以看作是从一个电极移到另一个电极的往复过程。

7、在MH-Ni电池设计时，一般采用，一般负正极的设计容量比为左右。

8、Ni/MH电池的负极采用的二元储氢合金可分为、AB2型（Laves相合金）、AB型（钛系合金）和A2B型（镁系合金）。

9、Ni/MH电池中，金属-氢体系的相平衡，一般用金属氢化物的吸放氢平衡压力、组成和温度曲线，即来表示。

10、Ni(OH)2是涂覆式Ni/MH电池正极使用的活性物质，每克Ni(OH)2充电过程中Ni2+与Ni3+相互转变产生的理论放电容量约为 mA·h

11、Ni(OH)2因能提高电极单位体积的填充量（>20%）和放电容量，且有良好的充填流动性，称为Ni/MH电池生产中广泛应用的正极材料。

12、Ni/MH电池中，氢的可逆吸收/释放主要包括、分子解离/化合、原子体相扩散等反应历程。

13、金属氢化物镍电池的正极活性物质采用，负极活性物质为，电解液为碱性水溶液。

14、金属氢化物镍电池，简称镍氢电池，简写符号为。

15、一般镍氢电池的工作电压为 V。

单元作业

1、绘制Ni/MH电池充电过程中的电极反应方程。

2、简述储氢合金电极材料的主要特征，并解释原因。

3、以AB5型储氢合金为例，写出优化储氢合金负极材料性能的方法，并解释其优化原理。

4、影响高密度球形Ni(OH)2正极材料电化学性能的因素有哪些？影响的规律是什么？

第三章锂离子电池材料

第一节概述随堂测验

1、改变世界的锂离子电池技术是由哪三位科学家发明的。
A、约翰·B·古迪纳（John B. Goodenough）
B、斯坦利·惠廷汉（M. Stanley Whittingham）
C、吉野彰（Akira Yoshino）
D、米歇尔·马约尔（Michel Mayor）

2、下列哪些属于LIB的优势
A、能量密度高
B、循环特性好
C、无污染
D、工作电压高

3、锂离子电池取代锂电池的主要原因是安全性问题。

第二节锂离子电池的工作原理随堂测验

1、锂离子电池的主要构成包括
A、正极
B、负极
C、电解质
D、隔膜

2、下列属于锂离子电池电解质材料的是
A、有机溶剂电解质
B、碱性氢氧化钾电解质
C、固态聚合物电解质
D、凝胶聚合物电解质

3、隔膜的作用是通过锂离子的同时，隔绝电子。

4、锂离子属于正极材料的一部分，而在C负极时，只是嵌入其中，并未形成化合物。

5、人们把锂离子电池的电化学储能体系称为“ 式电池”。

6、锂离子电池充电时，锂离子从极经电解质运动到极；电子从极经外电路运动到极。

第三章单元测试

1、下列哪项是John B Goodenough对锂离子电池研发的贡献
A、提出嵌锂化合物替代金属锂负极的构想
B、发明了第一个商业上可行的锂离子电池
C、利用Li-TiS体系制出首个锂电池
D、使LiCoO2材料的可逆容量达到140mAh/g以上

2、目前主流的大电流放电动力锂电池的正极材料是
A、LiCoO2
B、LiNiO2
C、LiFePO4
D、LiMn2O4

3、下列哪项属于对锂离子电池负极材料的要求
A、大量锂离子可以可逆插脱，有较高的容量密度
B、在锂嵌入过程中氧化还原电位尽可能低
C、有较好的电子电导率和离子电导率
D、保证良好的循环性能

4、下列哪些是对嵌入式正极材料的要求
A、结构稳定，循环特性好
B、具有较低的氧化还原电位
C、可利用活性物质高，容量高
D、较高的电子和离子导电率

5、下列哪些是对锂离子电池电解质的要求
A、离子导电
B、电子导电
C、化学稳定性高
D、热性能稳定，在较宽的温度范围内不分解

6、锂是自然界最轻的金属元素，具有最低的和高的理论，因此，以锂为负极组成的电池具有电池电压高和能量密度大等特点。

7、锂二次电池使用金属锂作负极带来了许多问题，特别是在反复的充放电过程中，金属锂表面生长出锂，造成电池内部短路，引起安全问题。

8、对锂离子电池石墨类负极材料而言，其充放电机理就是形成石墨层间化合物，最多可以达到LiC6，因此这类材料的理论容量为 mA·h/g

9、锂合金负极在反复循环过程中，将经历较大的，电极材料逐渐失效，合金遭到破坏。

10、在液态锂离子电池首次充放电过程中,电极材料与在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。

11、SEI膜具有固体电解质的特征,是绝缘体却是的优良导体。

12、电池的标称额定容量为600mAh为1C（1倍率），那么充放电电流为6A则为 C；

13、正极材料在锂离子电池中占较的比例。

14、层状结构的LiCoO2存在的问题是锂离子插脱过程中，不稳定。

15、电解液在电池内部正负极之间形成良好的导电通道。

第三章单元作业

1、尽可能详细说明锂离子电池的优势

2、以钴酸锂为正极、C为负极，写出充电过程中的正负极反应和电池总反应。

3、写出磷酸铁锂的充、放电方程。

4、锂离子电池隔膜材料的影响有哪些？主要功能是什么？主要材料有哪些？

第四章燃料电池材料

第四章单元测试

1、工作温度范围在100~200℃，需要较长启动时间的燃料电池是。
A、AFC
B、PAFC
C、MCFC
D、PEMFC

2、常用于电动汽车、潜艇推动、可移动电源的FC是
A、AFC
B、PAFC
C、PEMFC
D、MCFC

3、下列哪项不是PEMFC中扩散电极的作用
A、提供电子通道
B、提供排水通道
C、提供气体通道
D、加速电化学反应

4、下列哪些属于PEMFC中质子交换膜的选材要求
A、具有高的H+传导能力
B、具有良好的化学和电稳定性
C、不论干态或湿态，均具有低的反应气体透过系数
D、PEM表面的粘弹性可以满足电极与PEM之间的黏合要求

5、下列哪些属于PEMFC中双极板的作用
A、收集电流
B、传输气体
C、排放热量
D、引导燃料和氧化剂在电极表面流动

6、燃料电池（FC）是一种在等温下直接将储存在燃料和氧化剂中的高效（50%~70%）而与环境友好地转化为电能的发电装置

7、PEMFC所用电催化剂均以为主催化剂组分

8、MCFC工作温度约 ℃，余热利用价值高

9、燃料电池的发电原理与化学电源一样，是由电极提供电子转移的场所；阳极进行燃料（如氢）的过程；阴极进行氧化剂（如氧等）的过程

10、燃料电池有五大类，其英文缩写分别是、、、、（按本章介绍顺序填写）。

11、AFC以氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液作为电解质，氢气作为气，纯氧作为氧化剂，工作温度在50~200℃。

12、MCFC中为确保电解液在隔膜、阴极、阳极间良好分配，电极与隔膜必须有适宜的。

13、PEMFC是以型固体聚合物为电解质。

14、SOFC工作温度达到900~1000℃，可以提供优质用于联合循环发电，提高发电效率。

15、PEMFC中将阳极、隔膜和阴极压合在一起，形成电极—膜—电极三合一组件，简称为膜电极，缩写为。

第四章单元作业

1、写出五种燃料电池的阳极反应、阴极反应和电池总反应方程。（写纸上拍照黏贴）

2、在AFC工作过程中进入CO2，会产生什么后果？如何消除这些影响？

3、绘制PEMFC的基本结构示意图，要求标明各部分名称；燃料和氧化剂进入方向；电子和质子的运动路径。

4、PEMFC电极的选择条件有哪些？

第五章太阳能电池材料

第五章单元测试

1、目前市场上转换效率最高的太阳能电池是
A、多元化合物太阳能电池
B、单晶硅太阳能电池
C、非晶硅太阳能电池
D、多晶硅太阳能电池

2、太阳能电池板的核心部件是
A、减反射层
B、PN结
C、背电极
D、正面栅极

3、硅太阳能电池包括
A、单晶硅太阳能电池
B、多晶硅太阳能电池
C、硅化物太阳能电池
D、非晶硅薄膜太阳能电池

4、太阳能电池片制作工艺中“制绒”工艺的目的包括
A、清除表面污垢
B、消除表面机械损伤
C、形成粗糙的绒面
D、减小反射率

5、染料敏化太阳能电池的工作过程包括
A、染料分子受光照后由基台跃迁至激发态
B、处于激发态的染料分子将电子注入到半导体导带中
C、电子扩散至导电基底，流入外电路
D、染料分子还原

6、太阳能电池是一种利用效应，将太阳能转化成电的装置。

7、在Si晶体中掺入P原子，形成型半导体；掺入B原子，形成型半导体。（大写字母表示）

8、光生伏特效应的定义——当光子入射到PN结时，光子能量在PN结上激发出。在的作用下，区积累了负电荷，区积累了正电荷，产生光生，这种效应就是光生伏特效应。

9、提拉法生长单晶硅的工艺流程为：装料、、稳定、引晶、、转肩、等径、、冷却。（以教学视频为准）

10、太阳能电池片的生产工艺流程为：制绒、、刻蚀、、。

11、太阳能电池组件的EVA胶膜封装工艺流程包括、叠层铺设、、总装。

12、太阳能电池片制作过程中的“镀膜”工艺是镀一层膜。（三个字）

13、非晶硅薄膜太阳能电池片的芯片是结（小写字母表示）

14、氢化非晶硅薄膜材料的本征体效应是效应（汉字名称），该效应导致非晶硅薄膜光电性质的退化。

15、GaAs属于带隙半导体材料；CIGS属于带隙半导体材料。

第五章单元作业

1、详述晶硅太阳能电池的工作原理

2、绘制晶硅太阳能电池片的结构示意图；简述制备工艺流程，并每一步工艺的“主要”目的。

3、为什么非晶硅薄膜太阳能电池要制备pin结？

4、简述染料敏化太阳能电池DSSC的工作原理。

第六章半导体照明发光材料

第六章单元测试

1、改变LED芯片的发光颜色需要
A、调整半导体材料的颜色
B、调整半导体材料的结晶程度
C、调整半导体材料的禁带宽度
D、调整半导体材料的晶粒尺寸

2、以下哪项不属于LED光源的特点
A、工作寿命长
B、响应时间长
C、耗电量低
D、可以调整发光颜色

3、发光材料的主要特性表征包括
A、显色指数
B、光通量
C、色品坐标
D、发光强度

4、LED产业链包括
A、原材料（衬底）
B、外延片
C、芯片
D、封装

5、OLED的发光过程包括
A、外电场作用下，电子和空穴在发光层复合
B、复合过程产生发光
C、复合过程产生激子，激子将能量传递给发光分子
D、发光分子吸收能量跃迁到高能级，然后释放能量发光

6、对应于无机半导体的价带和导带，有机半导体内存在两个能级：能级（最高被占用分子轨道）和能级（最低未占用分子轨道），但仅限于分子这一级。

7、半导体发光材料需要选择带隙半导体，以获得较高的概率。

8、半导体发光材料需要半导体的与可见光和紫外光相匹配

9、发光过程就是指某种物质受到后，物质将处于激发态，激发态的能量会通过光的形式释放出来。

10、OLED的两种全称为和

11、sol-gel法的基本原理：稀土元素的硝酸盐或醇盐溶于溶剂形成均质，溶剂发生水解或醇解反应，反应产物为纳米级微小粒子并形成，然后干燥转变为，再经干燥、煅烧，转化为最终产物。

12、，简写为PL，指物体依赖外界光源进行照射，从而获得能量，产生激发导至发光的现象。

13、LED芯片的发光属于致发光；荧光粉的发光属于致发光。

14、OLED的基本结构层包括：空穴传输层、和电子传输层。

15、LED的核心部分是由半导体和半导体组成的芯片。（大写字母）

期末考试（应化班）

期末考试（应化班）

1、下列哪一项是固液相变材料的优点
A、不存在过冷现象
B、高储能密度
C、不存在相分离现象
D、不易泄漏

2、下列哪些不属于PEMFC扩散电极的选材条件
A、均匀的多孔结构、透气性好
B、结构紧密、表面平整，减小接触电阻
C、憎水性好，易于排水
D、具有一定的机械强度

3、改变LED芯片的发光颜色需要
A、调整半导体材料的颜色
B、调整半导体材料的禁带宽度
C、调整半导体材料的尺寸
D、调整半导体材料的结晶程度

4、PN结形成过程中不包括
A、内建电场的形成
B、空间电荷区的形成
C、生成电子空穴对
D、电子和空穴的漂移和扩散

5、由锂离子电池之父John B. Goodenough改良，并推动锂离子电池市场化的正极材料是
A、LiFePO4
B、LiMn2O4
C、LiCoO2
D、α-V2O5及其锂化衍生物

6、下列不属于Ni/MH镍正极的结构晶型。
A、α- Ni(OH)2
B、β- Ni(OH)2
C、α- NiOOH
D、β- NiOOH

7、LiFePO4是优质的锂离子电池正极材料，但也存在的问题
A、结构稳定，脱Li困难
B、Jahn-teller效应
C、电子导电率低
D、散热性能差

8、最早的太阳能电池片是
A、单晶硅太阳能电池片
B、多晶硅太阳能电池片
C、硒太阳电能池片
D、砷化镓太阳能电池片

9、Ni/MH电池的化成工艺包括
A、常温陈化
B、高温陈化
C、充放电循环
D、扎压成型

10、储氢合金负极材料的改性手段包括
A、合金的氧化处理
B、合金化学成分的调整
C、合金的表面改善处理
D、合金的组织结构调整

11、改良西门子法制备多晶硅的工艺过程包括
A、SiHCl3的合成
B、SiHCl3的精馏
C、SiHCl3的氢还原
D、尾气回收

12、钙钛矿太阳能电池的结构包括
A、透明导电玻璃（光阳极）
B、PN结
C、钙钛矿型材料光吸收层
D、对电极（光阴极）

13、LED产业链大致分为和应用。
A、衬底
B、外延片
C、芯片
D、封装

14、白光LED技术包括
A、蓝光LED芯片+黄光荧光粉
B、蓝光LED芯片+三基色荧光粉
C、紫外LED芯片+三基色荧光粉
D、三基色LED芯片

15、成为半导体发光材料需要具备
A、宽的带隙宽度
B、直接带隙半导体材料
C、晶体完整，减少缺陷
D、窄的带隙宽度

16、目前各国对新能源的称谓有所不同,但是共同的认识是，除常规的化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源或可再生能源,主要为太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能。

17、Ni/MH电池的优势包括能量密度高、无污染、可快速充放电，工作电压高。

18、Ni(OH)2 是涂覆式Ni/MH电池正极使用的活性物质，电极充电时 Ni3+还原成 Ni2+；放电时Ni2+ 被氧化成 Ni3+。

19、在锂电池中，锂电极与非水有机电解质容易反应，在表面形成一层钝化膜(固态电解质界面膜,SEI)，这是锂电池得以商品化的基础。

20、锂离子电池的优势包括工作电压高、能量密度高、能量转换效率高、循环寿命长、无自放电。

21、高温燃料电池包括MCFC、PAFC和SOFC。

22、半导体照明发光材料中LED芯片属于电致发光，荧光粉属于光致发光。

23、太阳能电池是一种光电转换器件，利用光伏效应，将太阳能直接转化成直流电。

24、太阳能电池为了提高入射光的利用率，除了在半导体表面涂上增反膜外，还可以把电池表面做成绒面。

25、相变储能材料是利用通过相变过程中的吸热和放热，可以进行热能的存储和温度调节控制。

26、结晶水合盐属于固液相变材料，存在两方面不足：过冷现象和相分离现象。

27、锂离子电池放电速率为0.1C时，是指0.1小时放电完毕。

28、Ni/MH电池过充时，正极材料体积膨胀严重。

29、Ni/MH电池是由、镍正极、氢氧化钾电解液及隔膜等组成的可充电电池。

30、如果提供的载流子浓度明显高于本征载流子浓度，那么半导体的导电行为就被载流子控制，称为非本征半导体。

31、超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器的特性，同时又具有电池的储能特性。

32、PEMFC以型固体聚合物为电解质，以Pt/C或Pt-Ru/C为电催化剂，以氢或净化重整气为燃料，以空气或纯氧为氧化剂。

33、LED即，是全固态半导体照明发光器件

34、OLED有两种解释，分别是有机发光二极管和

35、超级电容器按照其电极材料及储能机理分为两类：双电层电容器和电容器

36、相变材料按照相变方式主要可以分为相变材料、固-固相变材料、固-气相变材料和液-气相变材料。

期末考试（应化班）

1、储氢合金负极材料需要具备哪些特征，为什么（每一个条件都需要解释原因）？

2、锂离子电池负极材料需要满足哪些性能，为什么（每一个条件都需要解释原因）？

3、SOFC的电解质需要具备哪些条件，为什么（每一条都需要解释原因）

4、简述硅太阳能电池片的制备工艺，及主要步骤的目的。（以教材为准）