第一篇：能量?jī)?chǔ)存材料與器件匯總

Cap1超級(jí)電容器

超級(jí)電容器：

1、電容值大，能量密度高

2、功率密度高

3、充放電效率高

4、循環(huán)壽命長(zhǎng)

5、工作溫度范圍廣

6、可靠性高

7、綠色環(huán)保 三種類型：

1、將電荷儲(chǔ)存在電極/電解質(zhì)溶液界面處的電雙層中，以高比表面積炭作為電極材料

2、利用發(fā)生在電極表面的二維或準(zhǔn)二維法拉第反應(yīng)儲(chǔ)存電荷，以過(guò)渡金屬氧化物作為電極材料

3、以導(dǎo)電聚合物為電極材料，導(dǎo)電聚合物充放電時(shí)周期性地成為氧化態(tài)或還原態(tài)，即氧化還原型準(zhǔn)電容，具有類金屬性質(zhì)，電容是雙層的

雙層型電容器特點(diǎn)：電荷儲(chǔ)存是非法拉第過(guò)程，是靜態(tài)儲(chǔ)電方式，不發(fā)生通過(guò)電極表面的電荷轉(zhuǎn)移，以絕緣體為介質(zhì)

雙層模型：Helmholtz模型、Stern模型、Grahame模型

贗電容：又稱法拉第準(zhǔn)電容，是在電極表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附，脫附，氧化，還原反應(yīng)，產(chǎn)生和電極充電電位有關(guān)的電容 電極材料：活性炭粉末

特點(diǎn)：

1、高比表面

2、具有發(fā)達(dá)的介孔

3、高電導(dǎo)率

4、高堆積比重

5、高純度

6、良好的電解液浸潤(rùn)性 處理方式：氣相熱處理、液相熱處理 電極材料：碳?xì)饽z

結(jié)構(gòu)特征：

1、交聯(lián)結(jié)構(gòu)

2、顆粒間的鏈接

3、粒子間的線形或梯形聚合物鏈

4、粒子內(nèi)部的單獨(dú)聚合物鏈 優(yōu)點(diǎn)：

1、高比表面積

2、低密度

3、高導(dǎo)電率

4、可直接成型，不需粘結(jié)劑 電解質(zhì)對(duì)化學(xué)電容器行為的影響：

1、電解質(zhì)的電導(dǎo)率影響電容器的功率輸出能力

2、電解液中陰離子的吸附，影響比雙層電容值

3、通溶劑的絕緣性質(zhì)，決定比雙層電容的值及其對(duì)電極電勢(shì)的依賴 電解質(zhì)電導(dǎo)率的決定因素：

1、給定鹽或酸溶液中自由電荷載流子、陽(yáng)離子和陰離子的濃度

2、電解質(zhì)電離離子的遷移率或每個(gè)離子對(duì)電導(dǎo)的貢獻(xiàn)

3、溶劑的粘度

水溶液電解質(zhì)介質(zhì)：電導(dǎo)率高、分子直徑小利于形成雙電層、容易揮發(fā)電化學(xué)窗口窄 酸性水溶液（H2SO4、HBF4、HCl、HNO3、H3PO4）堿性水溶液（KOH、LiOH）

中性水溶液（KCl、NaCl、LiCl、Li2SO4）非水溶液電解質(zhì)介質(zhì)：季銨鹽、鋰鹽、季鏻鹽 特殊：四烷基季銨鹽R4N+

1、在非水溶劑中具有良好的導(dǎo)電性和溶解性

2、避免了過(guò)充使堿金屬沉積在電容器陰極的可能性

3、價(jià)格昂貴，必須足夠純凈干燥

4、在強(qiáng)烈過(guò)充電時(shí)會(huì)在負(fù)極發(fā)生分解 Cap2金屬空氣電池

金屬空氣電池：以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，金屬（Li、Mg、Al、Zn、Cd、Fe）作為負(fù)極活性物質(zhì)，水為電解質(zhì)的一種高能電池。

四種類型：一次電池、二次可充電池、金屬板更換式電池、金屬粒更換式電池 根據(jù)陽(yáng)極材料又分為：鋁空、鋅空、鎂空、鋰空、鐵空等

主要缺點(diǎn)：由于金屬-空氣電池工作時(shí)需要不斷的供應(yīng)空氣，因此它不能在密封狀態(tài)或缺少空氣的環(huán)境中工作。此外，電池中的電解質(zhì)容易受空氣濕度的影響而使電池性能下降，空氣中的氧會(huì)透過(guò)空氣電極并擴(kuò)散到金屬電極上，形成腐蝕電池引起自放電。工作原理

鋁-空氣電池

電池原理：負(fù)極采用鋁合金，在電池放電時(shí)被不斷消耗，正極是多孔性氧電極，跟H2/O2燃料電池的氧電極相同，電池放電時(shí)，從外界進(jìn)入電極的氧氣在與電解質(zhì)和催化劑的三相界面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成OH-。電解液可分為堿性溶液，中性溶液。正極：

負(fù)極：

（堿性）（中性）

腐蝕：

特點(diǎn)：由于存在腐蝕反應(yīng)，存在發(fā)熱，和氫氣產(chǎn)生，需做安全處理（中性）

1、電導(dǎo)率較低，鋁酸鹽不可溶，功率難提高

2、電壓低（堿性）

1、電壓高

2、陽(yáng)極產(chǎn)物可溶，電導(dǎo)率高，陽(yáng)極效率高 鋅-空氣電池 正極：負(fù)極：總反應(yīng)：

存在的問(wèn)題：

1、鋅電極直接氧化，出現(xiàn)鋅枝晶

2、空氣催化劑活性偏低

3、電解液的碳酸化

4、鋅電極鈍化 鋰-空氣電池 正極：負(fù)極：

水基電解質(zhì)：

1、放電產(chǎn)物為L(zhǎng)iOH，溶于水基電解質(zhì)，不會(huì)堵塞輸氧通道

2、開(kāi)路電壓高，充放電過(guò)電位低，充放電效率高

有機(jī)電解質(zhì)：

1、氧溶解度高

2、對(duì)鋰腐蝕小

3、制備簡(jiǎn)單 鎂-空氣電池 正極：負(fù)極：

總反應(yīng)：鐵-空氣電池

負(fù)極：Fe+2OH-=Fe（OH）2+2e-

Fe（OH）2+OH-=FeOOH+H2O+e Cap3鉛酸電池 鉛酸電池 正極： 副反應(yīng)負(fù)極

副反應(yīng)總反應(yīng)

放電：H2SO4濃度下降，正極上PbSO4增加，內(nèi)阻增大，電解液密度下降

充電：電解液密度下降，內(nèi)阻減小，電池電壓升高，后期由于水的分解出現(xiàn)大量氣泡 電池組成材料： 正極活性材料：PbSO4 負(fù)極活性材料：Pb 電解質(zhì)溶液：H2SO4 板柵合金：鉛鈣錫鋁多元合金 鉛膏：PbO，PbSO4 鉛粉：是表面覆蓋一層PbO（四方晶系和斜方晶系在低高溫相互轉(zhuǎn)變）的金屬Pb顆粒粉狀物。一方面是極板活性物質(zhì)的主體材料，另一方面是極板實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)的母體。

鉛粉氧化度：指氧化鉛占鉛粉總量的半分比。（過(guò)高增加放電容量但在干燥過(guò)程中會(huì)引起極板裂紋，影響容量和壽命；過(guò)低會(huì)使鉛膏松散難以涂板，充電過(guò)程引起變形和脫落，影響容量和壽命）板柵：格子體，由鉛基合金澆鑄或拉網(wǎng)而成（支撐活性物質(zhì)，傳導(dǎo)電流）

具體作用：

1、作為活性物質(zhì)的載體，支撐骨架，粘附活性物質(zhì)

2、傳導(dǎo)電流

3、使電流均勻分布到活性物質(zhì)中 性能要求：

1、構(gòu)造應(yīng)有利于與活性物質(zhì)的牢固結(jié)合2、電阻小

3、不妨礙活性物質(zhì)的膨脹或收縮

4、抗蝕性

5、易于加工鑄造

6、足夠的硬度和機(jī)械強(qiáng)度

7、成本低廉 兩種具體的板柵合金 鉛銻板柵合金

優(yōu)點(diǎn)：

1、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于純鉛

2、熔點(diǎn)和收縮率低于純鉛

3、膨脹系數(shù)低于純鉛

4、伸縮變形小

5、腐蝕較純鉛更均勻 缺點(diǎn)：

1、電阻比純鉛大

2、銻溶于電解液加速自放電

3、銻引起氫析出電位降低，增加氫的析出，加速水分解損失

4、抗電化學(xué)腐蝕不如純鉛 鉛鈣板柵合金

優(yōu)點(diǎn)：

1、析氫過(guò)電位接近純鉛，抑制自放電和析氫量

2、機(jī)械強(qiáng)度更大

3、導(dǎo)電能力更強(qiáng)

4、無(wú)銻轉(zhuǎn)移問(wèn)題，水損緩慢，利于電池密封

缺點(diǎn)：

1、鈣易氧化，高溫易燒損，制作復(fù)雜

2、不適合做深放電循環(huán)蓄電池（形成硫酸鈣膜，阻礙腐蝕發(fā)展）

3、合金硬度過(guò)大，影響鑄造

4、廢料存在安全隱患 Cap4液流電池

液流電池：正極和負(fù)極的電解液分別裝在兩個(gè)儲(chǔ)罐中，利用送液泵使電解液通過(guò)電池循環(huán)。在電堆內(nèi)部，正負(fù)極電解液用離子交換膜分隔開(kāi)，電池外接負(fù)載和電源。全釩液流電池（VRB）

正極： 負(fù)極：總反應(yīng)：

特點(diǎn)：

1、額定容量和額定功率相互獨(dú)立，可調(diào)整

2、活性物質(zhì)以離子型態(tài)存在，避免活性物質(zhì)的脫落和短路

3、正負(fù)活性物質(zhì)均為釩離子，不會(huì)發(fā)生電解液交叉污染

4、電池工作時(shí)電解液處于流動(dòng)狀態(tài)，濃差極化小，可無(wú)損傷深度放電

5、釩離子電化學(xué)可逆性高，電化學(xué)極化小，功率密度高，適合大電流快速充放電

6、啟動(dòng)快，更換電解液瞬間充電；自放電小，充放電轉(zhuǎn)化效率高

7、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料低廉，維修便宜 鋅-溴液流電池（ZBB）正極：負(fù)極：總反應(yīng)：特點(diǎn)：

1、電解液循環(huán)流動(dòng)，允許熱管理和反應(yīng)物高均勻性

2、較高的能量密度

3、成本低，原料易得

4、零部件可循環(huán)，環(huán)境影響小

5、電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活

6、常溫運(yùn)行

7、深度放電不損傷，反而提高電池性能

8、充電時(shí)，鋅金屬沉積在負(fù)極表面，正極生成油狀溴絡(luò)合物

鋅-鈰液流電池（ZCB）

正極：

負(fù)極：

總反應(yīng)：Cap5鋰離子電池

鋰離子電池工作原理：鋰離子電池是鋰離子在正負(fù)極之間反復(fù)進(jìn)行脫出和嵌入的一種高能二次電池。充電時(shí)，正極中的鋰離子從鈷酸鋰等孤獨(dú)金屬氧化物的晶格中脫出，經(jīng)過(guò)電解液這一橋梁嵌入碳材料負(fù)極的層狀結(jié)構(gòu)中。正極材料的體積因鋰離子的移出而發(fā)生改變，但本身的骨架結(jié)構(gòu)維持不變，負(fù)極材料與鋰離子發(fā)生嵌入反應(yīng)或合金化反應(yīng)。放電時(shí)，鋰離子從碳材料負(fù)極層間脫出，經(jīng)過(guò)電解液到達(dá)正極并嵌入正極材料的晶格中，使電極材料的結(jié)構(gòu)得以復(fù)原，在循環(huán)過(guò)程中，正極材料是提供鋰離子的源泉。正極：負(fù)極：總反應(yīng)：優(yōu)點(diǎn)：

1、能量密度高

2、平均輸出電壓高

3、輸出功率大

4、自放電小

5、無(wú)記憶效應(yīng)，循環(huán)性能好

6、可快速充放電

7、充電效率高

8、工作溫度范圍廣

9、殘留容量測(cè)試方便

10、無(wú)需維修

11、環(huán)境友好

12、使用壽命長(zhǎng) 缺點(diǎn)：

1、成本高

2、需要特殊保護(hù)電路防止過(guò)充過(guò)放

3、與普通電池兼容性差 鋰離子正極材料的特點(diǎn)與性能：

1、較大的吉布斯自由能保持較大的電位差，提供電池工作電壓

2、鋰離子嵌入反應(yīng)時(shí)，吉布斯自由能改變小，確保鋰離子電池工作電壓穩(wěn)定

3、較寬的鋰離子嵌入脫嵌范圍和相當(dāng)?shù)匿囯x子嵌入脫嵌量

4、需要有大孔徑的隧道結(jié)構(gòu)，方便鋰離子在充放電時(shí)的嵌入和脫嵌

5、鋰離子在正極材料隧道中有較大的擴(kuò)散系數(shù)和遷移系數(shù)，保證良好的電子導(dǎo)電性

6、需要具有大的界面結(jié)構(gòu)和多的表觀結(jié)構(gòu)，增加鋰離子嵌入的空間位置，提高嵌入容量

7、物理化學(xué)性質(zhì)均一，保證良好的可逆性循環(huán)壽命長(zhǎng)

8、與電解液不發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)

9、與電解質(zhì)有良好的相容性，熱穩(wěn)定性高，保證工作安全

10、重量輕，方便制作，無(wú)毒 四大正極材料 氧化鈷鋰

結(jié)構(gòu)：比較穩(wěn)定的層狀結(jié)構(gòu)，層間通過(guò)范德華力實(shí)現(xiàn)Co-O-Co的強(qiáng)健結(jié)合。氧原子呈現(xiàn)三方對(duì)稱性，使得鋰離子能在層間進(jìn)行二維運(yùn)動(dòng)，發(fā)生嵌入和脫嵌。制備方法：

1、固相反應(yīng)

2、溶膠-凝膠法

3、噴霧干燥法 改性：

摻雜：硼（降低極化。循環(huán)性能）鎂（循環(huán)性能，提高電導(dǎo)率）鋁（便宜，結(jié)構(gòu)類似，提高電壓，循環(huán)性能）錳（容量，循環(huán)性能）硅（循環(huán)性能）鋅（循環(huán)性能）鉑（提高鋰離子擴(kuò)散系數(shù)）稀土元素（提高鋰離子嵌入和脫嵌能力）包覆：氧化鎂（降低遷移活化能，提高嵌入和脫嵌）無(wú)定形氧化鋁（穩(wěn)定性，抑制活性物質(zhì)流失）磷酸鋁（熱穩(wěn)定性，耐過(guò)充電，循環(huán)性能）二氧化硅（循環(huán)壽命）氧化鋅（循環(huán)性能，大倍率性）氧化鎳鋰

結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)六方相

制備方法：

1、固相反應(yīng)

2、溶膠-凝膠法

改性：提高脫嵌相穩(wěn)定性，抑制相變，降低容量衰減，降低不可逆容量，提高可逆容量 摻雜：鋁（熱穩(wěn)定）錳（熱穩(wěn)定）鈷（熱穩(wěn)定）

包覆：氧化鎂、磷酸鋁、二氧化硅、二氧化鈦（防止正極與電解液接觸發(fā)生副反應(yīng)，減少產(chǎn)熱量，抑制相變，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）氧化錳鋰

制備方法：

1、水熱合成2、離子交換

3、固相反應(yīng)

4、溶膠-凝膠法 結(jié)構(gòu)：隧道結(jié)構(gòu)（垃圾）、層狀結(jié)構(gòu)（正交和層狀）、尖晶石結(jié)構(gòu)

正交氧化錳鋰：氧原子分布為扭變的四方密堆結(jié)構(gòu)，交替的鋰離子層和錳離子層發(fā)生折皺 摻雜：鉻（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）鋁（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）鎳（可逆容量，減少相變，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定）鋰鈷（抑制相變）層狀氧化錳鋰：陽(yáng)離子交換層由純鋰離子層和鋰錳1：2混合層交替組成 摻雜：鐵（電化學(xué)性能）鉻（循環(huán)性能）尖晶石結(jié)構(gòu)氧化錳鋰

結(jié)構(gòu)：具有四方對(duì)稱性，一個(gè)晶胞中含有56個(gè)原子（8鋰16錳32氧）摻雜：鋰（循環(huán)性能）鎂（電導(dǎo)率，循環(huán)性能）磷酸鐵鋰LiFePO4 改性：

加入導(dǎo)電性物質(zhì)（炭黑、炭、碳納米管）：提高導(dǎo)電性能，可逆容量提高，循環(huán)性能好，快速充放電能力提高 進(jìn)行摻雜（鎂，鈦，錳）：提高循環(huán)性能和結(jié)晶性 負(fù)極材料 要求：

1、正負(fù)極的電化學(xué)位差大，獲得高功率電池

2、高度可逆脫嵌反應(yīng)，鋰離子的脫嵌反應(yīng)自由能變化小

3、鋰離子的可逆容量大，保證電池穩(wěn)定的工作電壓

4、熱力學(xué)穩(wěn)定，不與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)

5、循環(huán)性好，循環(huán)壽命長(zhǎng)

6、電導(dǎo)率好，鋰離子在負(fù)極有高擴(kuò)散速率 石墨

質(zhì)軟、有滑膩感，非金屬礦物質(zhì)，耐高溫、耐氧化、抗腐蝕、抗熱震、強(qiáng)度大、韌性好、自潤(rùn)滑強(qiáng)度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能強(qiáng)。

結(jié)構(gòu)：六方晶體，其晶體由碳原子組成的六角網(wǎng)狀平面規(guī)則堆砌而成，具有層狀結(jié)構(gòu)。層與層通過(guò)范德華力結(jié)合，在每層中，碳原子排成六邊形，每個(gè)碳原子與相鄰三個(gè)碳原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合。

優(yōu)點(diǎn)：電子電導(dǎo)率高、鋰離子擴(kuò)散系數(shù)大、層狀結(jié)構(gòu)在嵌鋰前后體積變化小、嵌鋰容量高、嵌鋰電位低

嵌鋰機(jī)理：石墨的高導(dǎo)電性和高結(jié)晶度以及它的層狀結(jié)構(gòu)使得非常適合鋰離子的嵌入和脫嵌。鋰離子嵌入石墨層間后，形成嵌鋰化合LixC6，使得石墨層與層之間的堆積方式由ABABAB變?yōu)锳AAAAA。

石墨類碳負(fù)極材料：（導(dǎo)電性好，結(jié)晶度高，層狀結(jié)構(gòu)，充放電比容量和效率高，良好的充放電電位平臺(tái)）人造石墨（MCBC中間相碳微球、石墨化碳纖維）、天然石墨 MCBC中間相碳微球

優(yōu)點(diǎn)：

1、球狀顆粒，緊密堆積，可制高密度電極

2、低比表面積?？赡嫒萘扛?/p>

3、球形片層結(jié)構(gòu)，鋰離子自由遷移，可大倍率充放電 缺點(diǎn)：

1、加工復(fù)雜

2、價(jià)格高

3、容量限制

4、PC在MCBC表面易發(fā)生分解

5、存在緩慢的鋰脫插，導(dǎo)致自放電 石墨化碳纖維

優(yōu)點(diǎn)：

1、表面和電解質(zhì)浸潤(rùn)度高

2、徑向結(jié)構(gòu)利于鋰離子快速擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)大功率充放電

3、放電容量大，充放電效率高

天然石墨的改性：

球形化：克服天然缺陷，提高振實(shí)密度 機(jī)械研磨：提高比容量和循環(huán)性能

氧化處理：出去缺陷，增加鋰離子進(jìn)出通道，形成氧化物致密層防止溶劑分子共嵌，提高循環(huán)性能

炭包覆：減緩電極表面的不均勻反應(yīng)性質(zhì)，在碳電極表面生成SEI膜的溶劑與電解質(zhì)均勻反應(yīng)，從而在電極表面生成均勻致密不易脫落的SEI膜

摻雜：B、N、P、Si（可逆容量）金屬元素（循環(huán)性能）非石墨類碳負(fù)極材料：軟碳、硬碳

缺點(diǎn)：

1、鋰離子脫嵌存在電壓滯后現(xiàn)象（鋰離子→石墨微晶→微孔）

2、沒(méi)有高溫處理，鋰離子與缺陷結(jié)構(gòu)反應(yīng)

3、缺陷結(jié)構(gòu)循環(huán)不穩(wěn)定，容量衰減 合金負(fù)極材料：硅基、錫基

硅基：體積變化大，引起合金粉化，使容量降低 錫基：容量有限，循環(huán)性能好 氧化物負(fù)極材料：尖晶石鈦酸鋰 特點(diǎn):

1、鋰離子嵌入脫嵌時(shí)晶體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定性，循環(huán)性能好和放電電壓穩(wěn)定

2、電極電壓高，避免電解液

3、比容量高

4、可以大倍率充放電

5、原料來(lái)源豐富 Cap6鋰離子電池非水液體電解質(zhì) 條件：

1、鋰離子電導(dǎo)率高

2、熱穩(wěn)定性好

3、電化學(xué)窗口寬

4、化學(xué)穩(wěn)定性好

5、較寬的溫度范圍內(nèi)為液體

6、對(duì)離子具有較好的溶劑化能力

7、無(wú)毒，安全，蒸汽壓低

8、促進(jìn)電極可逆反應(yīng)的進(jìn)行

9、制備容易，成本低 ex1、熔點(diǎn)低，沸點(diǎn)高 ex2、介電常數(shù)高，粘度低 四類常用有機(jī)溶劑

1、碳酸酯類溶劑：電化學(xué)穩(wěn)定性，高閃點(diǎn)，低熔點(diǎn)（環(huán)狀、鏈狀）

2、羧酸酯類溶劑：使SEI膜致密，高介電常數(shù)，高電導(dǎo)率，低溫工作，電化學(xué)穩(wěn)定性好（缺點(diǎn)：極性強(qiáng)，活性高→循環(huán)性能差，高界面電阻）

3、醚類溶劑：介電常數(shù)低，粘度小，性質(zhì)活潑，抗氧化性差（一般作為碳酸酯的共溶劑或添加劑來(lái)提高電導(dǎo)率）

4、含硫溶液溶劑：一般使用砜類，與其他溶劑混合使用，穩(wěn)定性好，庫(kù)倫效率高，提高電池安全性和循環(huán)性能 電解質(zhì)鋰鹽：LiPF6、LiBOB（雙-草酸硼酸酯鋰）

LiPF6主要目標(biāo)：避免分解及引起電解質(zhì)聚合。對(duì)陰離子的電荷進(jìn)行離域化，降低晶格能，減少離子間的作用力，調(diào)高溶解性和電導(dǎo)率

LiBOB特點(diǎn)：溶解性好，穩(wěn)定性好，循環(huán)性能好。但形成的SEI膜厚，界面電阻高。電化學(xué)窗口：發(fā)生氧化的電位和還原的電位之間的差。要求：還原電位低于金屬鋰的氧化電位，氧化電位高于正極材料鋰的嵌入電位，并且在較寬的電位范圍內(nèi)不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

電解液添加劑類型：防止過(guò)充電、阻燃性電解液、改善SEI膜、減少酸含量、增加電導(dǎo)率、改善低溫性能 SEI膜：在鋰離子電池首次充放電過(guò)程中，電極材料與電解液發(fā)生反應(yīng)，在電極材料表面形成鈍化層，阻止溶劑分子與電極接觸，但允許鋰離子的經(jīng)過(guò)該鈍化膜自由嵌入和脫嵌，該層膜稱為SEI膜。Cap7鋰離子電池聚合物電解質(zhì)

聚合物電解質(zhì)：含有聚合物材料且能發(fā)生離子遷移的電解質(zhì)。

聚合物電解質(zhì)的離子導(dǎo)電模型：阿倫尼烏斯理論、VTF方程、WLF方程、自由體積模型、動(dòng)態(tài)鍵滲透模型、MN法則、有效介質(zhì)理論

聚氧化乙烯電解質(zhì)導(dǎo)電行為：由于MX鹽溶于聚合物中也可以發(fā)生電離，形成陽(yáng)離子和陰離子，中性離子對(duì)，三合離子。其中中性離子對(duì)和三合離子降低了電導(dǎo)率。鋰離子和氧基團(tuán)在熱運(yùn)動(dòng)和電場(chǎng)作用下不斷發(fā)生配位-解離，最終以離子和離子簇形式在鏈內(nèi)部和鏈之間發(fā)生遷移。Cap8鋰離子電池?zé)o機(jī)固體電解質(zhì)

無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)：是一種離子導(dǎo)體，具有較好的離子電導(dǎo)率，較低電子電導(dǎo)率，低活化能的固體物質(zhì)。晶體電解質(zhì) 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)：

1、遷移離子大小適合，便于晶格結(jié)構(gòu)中的遷移

2、遷移離子的亞晶格應(yīng)該無(wú)序

3、遷移離子應(yīng)該易于極化，優(yōu)選為陰離子易發(fā)生極化 玻璃態(tài)電解質(zhì)：氧化物、硫化物 優(yōu)點(diǎn)（相較于晶體電解質(zhì)）：

1、組成變化寬

2、玻璃態(tài)材料基本上各向同性，離子擴(kuò)散通道也具各向同性，使得粒子區(qū)間擴(kuò)散通道的連接易于晶態(tài)材料

第二篇：光電子材料與器件

光電子材料與器件

緒論 例舉信息技術(shù)與光電子技術(shù)所涵蓋的幾大方面：

信息技術(shù)主要包括信息的產(chǎn)生、傳輸、獲取、存儲(chǔ)、顯示、處理等六大方面；與之相對(duì)應(yīng)的光電子技術(shù)主要包括光的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測(cè)、光存儲(chǔ)、光顯示、光信息處理。2 簡(jiǎn)述光電子技術(shù)的定義及其特征： 光電子技術(shù)：是電子技術(shù)與光子技術(shù)相結(jié)合而形成的一門新興的綜合性的交叉學(xué)科，主要研究光與物質(zhì)中的電子相互作用及其能量相互轉(zhuǎn)換的相關(guān)技術(shù)。

光電子技術(shù)的特征：光源激光化、傳輸波導(dǎo)（光纖）化、手段電子化、現(xiàn)代電子學(xué)中的理論模式和電子學(xué)處理方法光學(xué)化。簡(jiǎn)述信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及各階段的主要特點(diǎn)： 第一階段——電子信息技術(shù)

其特征是：信息的載體是電子；半導(dǎo)體，計(jì)算機(jī)等

第二階段——光電子信息技術(shù)

其特征是：光子技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合；激光器，光纖等 第三階段——光子信息技術(shù)

其特征是：以光子作為信息的載體；全光通信，光計(jì)算機(jī)等 4 簡(jiǎn)述光子傳遞信息的特點(diǎn)：

（1）極快的響應(yīng)時(shí)間，可用于超高速、寬帶通信（2）傳輸信息容量大

（3）信息傳輸過(guò)程中失真小（4）高抗干擾、高可靠性

（5）光儲(chǔ)存具有儲(chǔ)存量大、速度快、密度高、誤碼率低的優(yōu)點(diǎn) 總之，超高速、抗干擾、大容量、高可靠性是光子技術(shù)的特點(diǎn)。

太陽(yáng)能電池

1、舉例說(shuō)明太陽(yáng)能利用的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：普遍（不受地域及技術(shù)條件限制，無(wú)需開(kāi)采和運(yùn)輸）?

潔凈（不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣，無(wú)噪聲，不影響生態(tài)）

?

巨大（1.68×1024cal/年，相當(dāng)于20萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒的熱量）

缺點(diǎn)：能流密度低（1kw/m2，需要相當(dāng)大的采光集熱面才能滿足使用要求）

?

不穩(wěn)定（受時(shí)間，天氣影響明顯）

大規(guī)模使用的成本和技術(shù)難度均很高（5～15倍）

2、例舉太陽(yáng)能電池發(fā)展史中的里程碑事件

1839年法國(guó)科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應(yīng)（簡(jiǎn)稱光伏現(xiàn)象）

1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室三位科學(xué)家關(guān)于單晶硅太陽(yáng)電池的研制成功，在太陽(yáng)電池發(fā)展史上起到里程碑的作用

3、光電效應(yīng)包括哪幾類？舉出每類的代表性器件

光電效應(yīng)(photoelectric effect)：物體吸收了光能后轉(zhuǎn)換為該物體中某些電子的能量而產(chǎn)生的電效應(yīng)。根據(jù)電子吸收光子能量后的不同行為，光電效應(yīng)可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。外光電效應(yīng)：在光線作用下，物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象。——金屬

§其主要應(yīng)用有光電管和光電倍增管。內(nèi)光電效應(yīng)：光照射到半導(dǎo)體材料上激發(fā)出電子-空穴對(duì)而使半導(dǎo)體產(chǎn)生了電效應(yīng)。內(nèi)光電效應(yīng)可分為光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)?！雽?dǎo)體

光電導(dǎo)效應(yīng)是指光照射下半導(dǎo)體材料的電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，從而引起材料電阻率的變化。其應(yīng)用為光敏電阻?！菊骰驌诫s半導(dǎo)體

光生伏特效應(yīng)是指光照射下物體內(nèi)產(chǎn)生一定方向的電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。其應(yīng)用主要有光伏電池（太陽(yáng)能電池）、光(電)敏二極管、光(電)敏三極管等。——PN結(jié)半導(dǎo)體

4、簡(jiǎn)述太陽(yáng)能電池的光能-電能轉(zhuǎn)化原理

當(dāng)光照射p-n結(jié)上時(shí)，如果入射電子的能量大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度(Eg)，就會(huì)在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由載流子-空穴和電子。它們?cè)趐-n結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，空穴往p-區(qū)移動(dòng)，使p-區(qū)獲得附加正電荷；而電子往n-型區(qū)移動(dòng)，n-區(qū)獲得負(fù)電荷，產(chǎn)生一個(gè)光生電動(dòng)勢(shì)，這就是光伏效應(yīng)(光生伏打效應(yīng))。當(dāng)用導(dǎo)線連接p-型區(qū)和n-型區(qū)時(shí)，就會(huì)形成電流.5、說(shuō)明太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)中金屬梳狀電極以及SiO2保護(hù)薄膜的作用

金屬梳狀電極：一方面金屬收集載流子，要比半導(dǎo)體有效；另一方面梳狀不會(huì)完全的阻擋陽(yáng)光，增加了光的入射面積；

SiO2保護(hù)膜：硅表面非常光亮，制作者給它涂上了一層反射系數(shù)非常小的SiO2保護(hù)膜（減反層），將反射損失減小到5％甚至更?。?/p>

6、簡(jiǎn)述發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池以及光電二極管工作原理的異同 太陽(yáng)能電池和光電二極管都是基于光伏效應(yīng)的光電器件。其主要區(qū)別在于：①光伏電池在零偏置下工作，而光電二極管在反向偏置下工作②光伏電池的摻雜濃度較高1016-19從而具有較強(qiáng)的光伏效應(yīng)，而光電二極管摻雜濃度較低1012-13③光伏電池的電阻率較低0.1-0.01 Ω/cm，而光電二極管則為1000Ω/cm④光伏電池的光敏面積要比光電二極管大得多，因此光電二極管的光電流小得多，一般在uA級(jí)。

發(fā)光二極管：Light Emitting Diode，在電場(chǎng)作用下，電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入，空穴和電子在發(fā)光層中相遇、復(fù)合形成激子，激子經(jīng)過(guò)馳豫、擴(kuò)散、遷移等過(guò)程復(fù)合而產(chǎn)生光子。

7、推導(dǎo)理想光電池最大輸出功率公式

8、畫出理想太陽(yáng)電池的等效電路，寫出通過(guò)負(fù)載電阻的電流公式，開(kāi)路電壓及短路電流公式。

9、太陽(yáng)能電池按材料分分哪幾類？例舉各類型中有代表性的太陽(yáng)能電池。

10、簡(jiǎn)述太陽(yáng)能電池的應(yīng)用能夠解決人類社會(huì)發(fā)展在能源和環(huán)境方面的三個(gè)主要問(wèn)題，并逐一舉例說(shuō)明。

開(kāi)發(fā)宇宙空間所需要的連續(xù)不斷的能源：太陽(yáng)電池非常適合空間應(yīng)用，因?yàn)樗幌娜剂?，不消耗自身、不排放廢物，目前通信衛(wèi)星、空間探測(cè)器、空間站等都廣泛采用太陽(yáng)電池。地面一次能源（天然能源）的獲得，解決礦物燃料短缺與環(huán)境污染問(wèn)題：目前最重要的地面應(yīng)用為并網(wǎng)發(fā)電,包括城市與建筑結(jié)合得并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)(BIPV)和大型荒漠光伏發(fā)電站.目前60%的太陽(yáng)電池用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),主要用于城市.日益發(fā)展的消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)所需要的電力供應(yīng)：太陽(yáng)電池也作為小功率電源使用,如太陽(yáng)路燈、庭院燈、草坪燈、太陽(yáng)能噴泉、太陽(yáng)能城市景觀、太陽(yáng)能信號(hào)標(biāo)識(shí)、太陽(yáng)能廣告燈箱、太陽(yáng)能充電器、太陽(yáng)能鐘、太陽(yáng)能計(jì)算器、汽車換氣扇、太陽(yáng)能汽車、太陽(yáng)能游艇等。

光通信

1、從通信波長(zhǎng)、傳輸速率、中繼距離等方面說(shuō)明各代光纖通信系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。光纖通信：以光波作為載波；以光纖作為傳輸媒介 1.頻率高、頻帶寬、容量大 2.損耗小，中繼距離長(zhǎng) 3.保密性能好 4.抗干擾能力強(qiáng)

5.原料豐富、成本低、重量輕、壽命長(zhǎng)

6.耐高溫、耐高壓、抗腐蝕、性能穩(wěn)定、可靠性高

2、光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有哪些？

3、光纖通信系統(tǒng)的主要組成部分？

光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)(收發(fā))、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。此外還包括一些互連與光信號(hào)處理器件，如光纖連接器、隔離器、調(diào)制器、濾波器、光開(kāi)關(guān)及路由器、分插復(fù)用器ADM等。

4、分別計(jì)算光信號(hào)在衰減系數(shù)為0.2dB/km、20dB/km與1000dB/km的光纖通信系統(tǒng)傳輸1km，5km以及20km距離后輸出光功率與輸入光功率的比值。

5、分別計(jì)算光信號(hào)在衰減系數(shù)為0.2dB/km、20dB/km與1000dB/km的光纖通信系統(tǒng)中傳輸時(shí)，光功率衰減一半所需要的傳輸距離。

6、簡(jiǎn)述光纖通信發(fā)展所經(jīng)歷的三次技術(shù)飛躍。

20世紀(jì)60年代。1962年第一臺(tái)半導(dǎo)體激光器誕生，隨后半導(dǎo)體光檢測(cè)器也研究成功。特別是1966年英籍華人科學(xué)家高錕與Hockham提出用玻璃可以制成衰減為20dB/km的通信光導(dǎo)纖維，1970年美國(guó)康寧公司首先制出了20dB/km的光纖，這標(biāo)志著光纖通信系統(tǒng)的實(shí)際研究條件得以具備。

20世紀(jì)70年代。1970年發(fā)明了LD的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使得光源與光檢測(cè)器的壽命都達(dá)到了10萬(wàn)小時(shí)的實(shí)用化水平。1979年發(fā)現(xiàn)了光纖1310nm和1550nm新的低損耗窗口，緊接著單模光纖問(wèn)世。光纖的衰減系數(shù)一下降到0.5dB/km。這使得光纖通信邁進(jìn)了實(shí)用化階段，從80年代初開(kāi)始光纖通信便大步地邁向了市場(chǎng)。20世紀(jì)90年代初。1989年摻鉺光纖放大器EDFA的研制成功是光纖通信新一輪突破的開(kāi)始。EDFA的應(yīng)用不僅解決了光纖傳輸衰減的補(bǔ)償問(wèn)題，而且為一批光網(wǎng)絡(luò)器件的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。使得光纖通信的數(shù)字傳輸速率迅速提高，促成了波分復(fù)用技術(shù)的實(shí)用化。

7、光纖通信常用的低損耗窗口有哪些？它們的最低損耗系數(shù)分別是多少？ 光纖通信常用的三個(gè)低損耗窗口：

0.85 ?m ：2dB/km、1.31 ?m：0.5dB/km、1.55 ?m：0.2dB/km

1、計(jì)算n1=1.52，n2=1.51的階躍光纖在空氣（n0=1）中的數(shù)值孔徑，對(duì)于這種光纖來(lái)講，最大入射角是多大？

0i12

2、設(shè)光纖的纖芯半徑為25um，折射率n1=1.46，n2=1.45，光纖的工作波長(zhǎng)為0.85um，求歸一化頻率及傳播模式數(shù)。如果工作波長(zhǎng)為1.3um，傳播模式數(shù)為多少？

3、當(dāng)工作波長(zhǎng)λ=1.31μm，某光纖的損耗為0.5dB/km，如果最初射入光纖的光功率是0.5mW，試問(wèn)經(jīng)過(guò)40km以后，輸出光功率？

4、一光信號(hào)在光纖中傳輸，入射光功率為200W，經(jīng)過(guò)1km傳輸功率變?yōu)?00W，又傳輸一段距離后功率變?yōu)?5W，問(wèn)后一段距離為多少？

5、影響光纖通信傳輸損耗的因素主要有哪些？目前有幾個(gè)通信窗口？為什么光纖通信要向NA?nsin??n?n1.55um的長(zhǎng)波方向發(fā)展。

包括本征吸收、雜質(zhì)吸收、原子缺陷三種。

影響較大的是在1.39、1.24、0.95、0.72?m，峰之間的低損耗區(qū)0.85，1.30，1.55 ?m構(gòu)成了光纖通信的三個(gè)窗口。

光探測(cè)

1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)與光熱效應(yīng)的區(qū)別。

光電（光子）效應(yīng)：探測(cè)器吸收光子后，直接引起原子或分子內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，光子能量的大小直接影響內(nèi)部電子狀態(tài)的改變。對(duì)光波頻率表現(xiàn)出選擇性，響應(yīng)速度一般比較快（ns～us）。

光熱效應(yīng)：探測(cè)元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。一般對(duì)光波頻率沒(méi)有選擇性，響應(yīng)速度比較慢（ms）。2.光電探測(cè)器中的常見(jiàn)噪聲有哪些？簡(jiǎn)述它們產(chǎn)生的原因。

熱噪聲：或稱約翰遜噪聲，即載流子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的噪聲。

散粒噪聲：也稱散彈噪聲，穿越勢(shì)壘的載流子的隨機(jī)漲落（統(tǒng)計(jì)起伏）所造成的噪聲。光電探測(cè)器的研究表明：散粒噪聲是主要的噪聲來(lái)源。

半導(dǎo)體受光照，載流子不斷產(chǎn)生—復(fù)合。在平衡狀態(tài)時(shí)，在載流子產(chǎn)生和復(fù)合的平均數(shù)是一定的,但在某一瞬間載流子的產(chǎn)生數(shù)和復(fù)合數(shù)是有起伏的，這種起伏導(dǎo)致載流子濃度的起伏，由這種起伏引起的噪聲產(chǎn)生—復(fù)合噪聲。

1/f噪聲：或稱閃爍噪聲或低頻噪聲。由于光敏層的微粒不均勻或不必要的微量雜質(zhì)的存在，當(dāng)電流流過(guò)時(shí)在微粒間發(fā)生微火花放電而引起的微電爆脈沖稱為1/f噪聲。3.根據(jù)量子效率的定義推導(dǎo)量子效應(yīng)與電流響應(yīng)度之間的關(guān)系。4.光電倍增管由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述每部分的作用。

光入射窗：光窗分側(cè)窗式和端窗式兩種，它是入射光的通道。由于光窗對(duì)光的吸收與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短吸收越多，所以倍增管光譜特性的短波閾值決定于光窗材料。

光電陰極：光電陰極由光電發(fā)射材料制作。光電發(fā)射材料大體可分為：金屬材料、半導(dǎo)體材料。

電子光學(xué)系統(tǒng)：(1)使光電陰極發(fā)射的光電子盡可能全部會(huì)聚到第一倍增極上，而將其他部分的雜散電子散射掉，提高信噪比；

(2)使陰極面上各處發(fā)射的光電子在電子光學(xué)系統(tǒng)中有盡可能相等的渡越時(shí)間，以保證光電倍增管的快速響應(yīng)。二次發(fā)射倍增系統(tǒng)：倍增系統(tǒng)是由許多倍增極組成的綜合體，每個(gè)倍增極都是由二次電子倍增材料構(gòu)成，具有使一次電子倍增的能力。因此倍增系統(tǒng)是決定整管靈敏度最關(guān)鍵的部分。陽(yáng)極：陽(yáng)極是采用金屬網(wǎng)作的柵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，把它置于靠近最末一級(jí)倍增極附近，用來(lái)收集最末一級(jí)倍增極發(fā)射出來(lái)的電子。

5.某光電倍增管具有5級(jí)倍增系統(tǒng)，倍增系數(shù)（二次發(fā)射系數(shù)）δ=100。如果用λ=488nm，光功率p=10-8w的紫光照射倍增管的光電陰極，假設(shè)光電陰極的量子效率為10%，試計(jì)算收集陽(yáng)極處短路電流強(qiáng)度。（h=6.63×10-34J·s，e=1.602×10-19C，c=3.0×108m/s）

NN解：

?8?9

5?19

?348

1、簡(jiǎn)述PN結(jié)的形成過(guò)程以及PN型光電二極管的工作原理。

當(dāng)光照射到光電二極管的光敏面上時(shí)，能量大于或等于帶隙能量Eg的光子將激勵(lì)價(jià)帶上的電子吸收光子的能量而躍遷到導(dǎo)帶上（受激吸收），產(chǎn)生電子-空穴對(duì)（稱為光生載流子）。電子-空穴對(duì)在反向偏置的外電場(chǎng)作用下立即分開(kāi)并在結(jié)區(qū)中向兩端流動(dòng)，從而在外電路中形成電流（光電流）。

2、比較PIN型以及APD型光電二極管與PN型光電二極管的異同。

PIN光電二極管是在摻雜濃度很高的P型、N型半導(dǎo)體之間，加一層輕摻雜的N型材料，稱為I（Intrinsic，本征的）層。由于是輕摻雜，電子濃度很低，經(jīng)擴(kuò)散后形成一個(gè)很寬的耗盡層，這樣可以提高其響應(yīng)速度和轉(zhuǎn)換效率。

利用PN結(jié)在高反向電壓下（100-200V，接近反向擊穿電壓），光生載流子在耗盡層內(nèi)的碰撞電離效應(yīng)產(chǎn)生的雪崩效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光電流倍增（電流增益達(dá)106）。具有靈敏度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。

3、列出熱電器件的種類以及其代表器件。熱敏電阻—輻射熱計(jì)效應(yīng) 熱釋電器件—熱釋電效應(yīng) 熱電偶—溫差電效應(yīng)

4、畫出熱釋電探測(cè)器的原理圖，并簡(jiǎn)述其工作原理。

溫度恒定時(shí)，面束縛電荷被晶體內(nèi)部或外部的自由電荷所中和，而觀察不到它的自發(fā)極化現(xiàn)象。因此靜態(tài)時(shí)不能測(cè)量自發(fā)極化。

當(dāng)溫度變化時(shí)，晶體表面的極化電荷則隨之變化（馳豫時(shí)間約10－12s），而自由電荷中和面束縛電荷所需時(shí)間長(zhǎng)（一般在1~103秒量級(jí)）因此跟不上它的變化，在來(lái)不及中和之前，熱電體側(cè)表面就呈現(xiàn)出相應(yīng)于溫度變化的面電荷變化，失去電的平衡，這時(shí)即顯現(xiàn)出晶體的自發(fā)極化現(xiàn)象。

5、簡(jiǎn)述各類熱輻射探測(cè)器的特點(diǎn)。

熱電器件的共同特點(diǎn)是，光譜響應(yīng)范圍寬，從紫外到毫米量級(jí)的電磁輻射幾乎都有相同的響應(yīng)。而且響應(yīng)率都很高，但響應(yīng)速度都較低。

1）由半導(dǎo)體材料制成的溫差電堆：響應(yīng)率很高，但機(jī)械強(qiáng)度較差，使用時(shí)必須十分當(dāng)心。它的功耗很小，測(cè)量輻射時(shí)，應(yīng)對(duì)所測(cè)的輻射強(qiáng)度范圍有所估計(jì)，不要因電流過(guò)大燒毀熱端的黑化金箔。保存時(shí)，輸出端不能短路，要防止電磁感應(yīng)。2）熱敏電阻（測(cè)輻射熱計(jì)）：響應(yīng)率也很高，對(duì)靈敏面采取致冷措施后，響應(yīng)率會(huì)進(jìn)一步提高。但它的機(jī)械強(qiáng)度也較差，容易破碎，所以使用時(shí)要當(dāng)心。它要求踉它相接的放大器要有很高的輸入阻抗。流過(guò)它的偏置電流不能大，免得電流產(chǎn)生的焦耳熱影響靈敏面的溫度。3）熱釋電器件：一種比較理想的熱探測(cè)器，機(jī)械強(qiáng)度、響應(yīng)率、響應(yīng)速度都很高。但根據(jù)它的工作原理，它只能測(cè)量變化的輻射，入射輻射的脈沖寬度必須小于自發(fā)極化矢量的平均作用時(shí)間。輻射恒定時(shí)無(wú)輸出。利用它來(lái)測(cè)量輻射體溫度時(shí)，它的直接輸出，是背景與熱輻PP?I??????e??????eh?hc10?488?10??0.1?100?1.602?106.63?10?3.0?10?3.93A射體的溫差，而不是熱輻射體的實(shí)際溫度。另外，因各種熱釋電材料都存在一個(gè)居里溫度，所以它只能在低于居里溫度的范圍內(nèi)使用。

光顯示

1，什么是三基色原理？

自然界中任意一種顏色均可以表示為三個(gè)確定的相互獨(dú)立的基色[紅(700 nm)、綠(546.1 nm)、藍(lán)(435.8nm)]的線性組合。將三基色按一定比例相加混合，就可以模擬出各種顏色。2，光度量有哪些？單位分別是什么？

(1)光通量: 單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的光量；單位：流明(lm)。

(2)發(fā)光強(qiáng)度: 在給定方向的單位立體角（）輻射的光通量，單位：坎德拉(cd)。(3)光照度:單位受光面積（S）上所接收的光通量，單位：勒克斯(lx).(4)亮度:垂直于傳播方向單位面積（）上的發(fā)光強(qiáng)度，單位cd/m2 3，黑白CRT主要由哪幾部分構(gòu)成？簡(jiǎn)述其工作原理。CRT顯示器的核心部件是CRT顯像管（即陰極射線管），其主要由五部分組成：電子槍(Electron Gun)、偏轉(zhuǎn)線圈(Defiection coils)、蔭罩(Shadow mask)、熒光粉層(Phosphor)及玻璃外殼，其中電子槍是顯像管的核心。

工作時(shí)，電子槍中陰極K被燈絲加熱發(fā)射大量的電子，電子束首先由加在第一控制柵極的視頻電信號(hào)調(diào)制，然后經(jīng)加速和聚焦后，高速轟擊熒光屏上的熒光體，熒光體發(fā)出可見(jiàn)光。電子束的電流是受顯示信號(hào)控制的，信號(hào)電壓高，電子槍發(fā)射的電子束流也越大，熒光體發(fā)光亮度也越高——不同灰度級(jí)的實(shí)現(xiàn)。

最后通過(guò)偏轉(zhuǎn)磁軛控制電子束，在熒光屏上從上到下，從左到右依次掃描，從而將圖像或文字完整地顯示在熒光屏上。

4，簡(jiǎn)述彩色CRT中蔭罩的作用。

蔭罩的作用——為了防止每個(gè)電子束轟擊另外兩個(gè)顏色的熒光體，在熒光面內(nèi)設(shè)有選色電極－蔭罩。當(dāng)電子束到達(dá)屏幕后部時(shí)，還要通過(guò)一個(gè)非常薄的，大約只有0.1MM厚的蔭罩板，只使有用的電子束通過(guò)，無(wú)用電子束擊打在蔭罩板上做無(wú)用功發(fā)熱。對(duì)于原來(lái)孔狀的蔭罩板，其上每一個(gè)孔都與屏幕上的一組三個(gè)熒光粉顆粒相對(duì)應(yīng)(一個(gè)點(diǎn)有紅綠藍(lán)三個(gè)熒光粉顆粒組成)。

5，簡(jiǎn)述CRT顯示器件的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：

1、亮度高（可調(diào)）

2、對(duì)比度高

3、視角大

4、色彩還原度好

5、色度均勻

6、分辨率高（可調(diào)）

7、響應(yīng)時(shí)間短 缺點(diǎn)：

1、耗電量大

2、尺寸大，重量大

3、無(wú)法制造較大面積的顯示屏

技術(shù)上的困難：較大真空玻璃外殼容易破裂

顯示面積較大時(shí)，掃描頻率降低，無(wú)法顯示運(yùn)動(dòng)影像

4、受電磁場(chǎng)影響，容易發(fā)生線性失真

5、存在輻射，影響使用者身體健康

1，按照液晶分子排列狀態(tài)分類，液晶可分為哪幾類？簡(jiǎn)述它們的分子排列特征。按液晶分子排列狀態(tài)，熱致液晶相可分為三大類：

近晶相液晶:棒狀或條狀分子按層狀排列，二維有序，層內(nèi)分子長(zhǎng)軸相互平行，其方向可垂直于層面或與層面傾斜。分子質(zhì)心位置在層內(nèi)無(wú)序，分子可在層內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)或者滑動(dòng)。

向列相液晶:由長(zhǎng)徑比很大的棒狀分子組成，保持與軸向平行的排列狀態(tài)。分子的重心雜亂無(wú)序，并容易順著長(zhǎng)軸方向自由移動(dòng)，像液體一樣富于流動(dòng)性。

膽甾相液晶:具有層狀結(jié)構(gòu)，分子長(zhǎng)軸在層內(nèi)是相互平行的，而在垂直于層的平面上，每層分子都會(huì)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。整體呈螺旋結(jié)構(gòu)，螺距的長(zhǎng)度與可見(jiàn)光波長(zhǎng)相當(dāng)。膽甾型液晶具有負(fù)的雙折射性質(zhì).膽甾相和向列相液晶可互相轉(zhuǎn)換。2，何為液晶的電光效應(yīng)？ 電光效應(yīng)：

液晶材料在施加電場(chǎng)（電流）時(shí)，其光學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，這種效應(yīng)稱為液晶的電光效應(yīng)。

3，說(shuō)明TN-LCD的工作原理。

當(dāng)入射光通過(guò)偏振片后成為線偏振光，在無(wú)外電場(chǎng)作用時(shí)，由于扭曲向列液晶的旋光特性，線偏光經(jīng)過(guò)扭曲向列液晶時(shí)偏振方向跟隨扭曲向列液晶旋轉(zhuǎn)90°，在出射處，檢偏片與起偏片相互垂直，旋轉(zhuǎn)了90°的偏振光可以通過(guò)，因此呈透光態(tài)。

在有電場(chǎng)作用時(shí)，當(dāng)電場(chǎng)大于閾值場(chǎng)強(qiáng)后，液晶盒內(nèi)液晶分子長(zhǎng)軸都將沿電場(chǎng)方向排列，即與表面呈垂直排列，此時(shí)入射的線偏振光不能得到旋轉(zhuǎn)，因而在出射處不能通過(guò)檢偏片，呈不透光態(tài)。

4，何為液晶顯示器的“交叉效應(yīng)”？該效應(yīng)存在于哪幾種液晶顯示器中？

若半選擇點(diǎn)上的有效電壓大于閾值電壓時(shí)，在屏幕上將出現(xiàn)不應(yīng)有的顯示，使對(duì)比度下降，這就是交叉效應(yīng)。TN、STN-LCD存在所謂的“交叉效應(yīng)”。由于每個(gè)像素相當(dāng)于一個(gè)電容，當(dāng)一個(gè)像素被先通時(shí)，相鄰像素將處于半選通狀態(tài)，產(chǎn)生串?dāng)_。因此對(duì)于多路、視頻運(yùn)動(dòng)圖像的顯示很難滿足要求。5，簡(jiǎn)述LCD的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：低壓、低功耗；平板結(jié)構(gòu)；顯示信息量大；易于彩色化；長(zhǎng)壽命；無(wú)輻射、無(wú)污染。缺點(diǎn)：顯示視角??；響應(yīng)速度慢；亮度相對(duì)較低；對(duì)比度低；畫面均勻度相對(duì)較差、存在點(diǎn)缺陷。

6，PDP如何實(shí)現(xiàn)彩色顯示？。

PDP顯示原理：PDP是利用氣體放電發(fā)光進(jìn)行顯示的平面顯示板。這種屏幕采用等離子管作為發(fā)光元件，大量等離子管排列構(gòu)成屏幕。每個(gè)等離子管對(duì)應(yīng)的每個(gè)小室內(nèi)部充滿惰性氣體（AC： Ne； DC： Ne, Ar, Hg；彩色：Ne:Xe, Ag:Hg）。等離子管電極間加上高壓后，封裝在兩個(gè)玻璃之間的氣體放電，產(chǎn)生等離子體，等離子體產(chǎn)生紫外光照射三基色熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光。

第三篇：電子材料與器件總結(jié)

Chapter 1.Introduction 1.What are electronic materials? 電子材料是用在電子電氣工廠的材料，它們是電子器件和集成電路制造的基礎(chǔ)。2.What are the functional electronic materials? 功能電子材料是指除強(qiáng)度性能外，還有特殊功能，或能實(shí)現(xiàn)光電磁熱力等不同形式的交互作用和轉(zhuǎn)換的非結(jié)構(gòu)材料。

3.What are the basic requirements of modern society to electronic materials? 1.高純度與完美的晶體結(jié)構(gòu)。2.先進(jìn)的制造技術(shù)。3.大尺寸。

4.壽命長(zhǎng)且可控。5.具有優(yōu)異結(jié)構(gòu)與功能特性。6.減少污染節(jié)約能源。4.What is the future direction for the development of advanced electronic materials?

先進(jìn)復(fù)合材料 有機(jī)電子材料 電子薄膜材料 5.What is Moore’s law?

集成電路上可容納的晶體管數(shù)目將在每三年變成原來(lái)的4倍。

Chapter 2.Elementary materials science concepts 1.Please explain the shell model of atomic structure and sketch that for sodium.殼模型是基于波爾模型的。原子核：帶正電的質(zhì)子與中性的中子。原子序數(shù)：核電荷數(shù)。電子：質(zhì)量極小，帶負(fù)電，在原子中繞電子核旋轉(zhuǎn)。核外電子排布：泡

利不相容定理、能量最低原理、洪特定理。

2.What’s the force between the two atoms when their separation is above the bond length, equal to the bond length and below the bond length? What are the net force and potential energy in bonding between two atoms?

距離大于鍵長(zhǎng)時(shí)合力為吸引力，等于鍵長(zhǎng)時(shí)合力為0，小于鍵長(zhǎng)時(shí)合力為斥力。力為勢(shì)能相對(duì)距離的導(dǎo)數(shù)。當(dāng)兩個(gè)原子距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，幾乎不相互作用，勢(shì)能為0.當(dāng)兩個(gè)原子在吸引力作用下靠近時(shí)，勢(shì)能逐漸下降，到達(dá)平衡位置時(shí)，勢(shì)能最低。當(dāng)原子距離進(jìn)一步接近，要克服排斥力，使得勢(shì)能重新升高。把平衡位置距離下對(duì)應(yīng)的勢(shì)能定義為結(jié)合能。

3.Please list three kinds of the primary bonds and the typical material.共價(jià)鍵：H2, CH4

金屬鍵: copper.離子鍵: NaCl, ZnS.4.Please list two kinds of the secondary bonds and the typical material.誘發(fā)偶極矩: H2、CH4 氫鍵: H20.5.What’s the bond for semiconductors?

許多重要的半導(dǎo)體都是極化共價(jià)鍵，是一種混合鍵。6.What’s the origin of the Van der Waals bond? Please explain the formation of the hydrogen bond and induced dipole, respectively.范德華鍵：產(chǎn)?于分?或原?之間的靜電相互作?

氫鍵：氧原子中的電子在遠(yuǎn)離氫原子的地方聚集，水分子是極性的有一個(gè)電偶極矩。水中各種偶極矩之間的引力引起范德華鍵，當(dāng)一個(gè)偶極子的正電荷來(lái)自一個(gè)暴露的氫核時(shí)，范德華鍵便稱作氫鍵。

誘發(fā)偶極矩：兩個(gè)原子由于電子波動(dòng)的同步性誘發(fā)電偶極矩彼此互相吸引。7.Please draw the body centered cubic and tetragonal crystal structure.8.What’s the miller index of the crystal plane?

9.Please draw the crystal direction and crystal plane in a cubic crystal.[110](110)

[111](111)

[12 1](12 1)10.Please describe different kinds of crystal defects.點(diǎn)缺陷：引起晶格周期性的破壞發(fā)生在一個(gè)或幾個(gè)晶格常數(shù)范圍內(nèi)的缺陷。線缺陷：晶格周期性的破壞發(fā)生在晶體內(nèi)部一條線的周圍近鄰。面缺陷：密排晶體中原子面的堆積順序出現(xiàn)了反常所造成的缺陷。11.How to determine a Burger’s vector for a dislocation in a crystal? What’s the difference between the Edge dislocation and Screw dislocation? 在實(shí)際晶體中作一伯格斯回路，在完整晶體中按其相同的路線和步伐作回路，自路線終點(diǎn)向起點(diǎn)的矢量，即伯格斯矢量。伯格斯矢量垂直于刃位錯(cuò)線。伯格斯矢量與位錯(cuò)線平行。

刃型位錯(cuò)必須與滑移方向slipping direction垂直，也垂直與滑移矢量slipping vector.螺旋位錯(cuò)線平行于滑移方向。12.What are the characteristics at grain boundary? 晶界兩側(cè)晶粒的晶體結(jié)構(gòu)相同，空間取向不同。

Point group點(diǎn)陣：從晶體結(jié)構(gòu)中抽象出來(lái)的幾何點(diǎn)的集合稱之為晶體點(diǎn)陣 Basis 基元：原子、分子或多個(gè)原子構(gòu)成的集團(tuán)

Chapter 3.Dielectric materials and devices 1.What are the direct and converse piezoelectric effect?

Direct piezoelectric effect 正壓電效應(yīng): 晶體在機(jī)械力作用下，一定方向產(chǎn)生電壓，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程。

Converse piezoelectric effect 逆壓電效應(yīng): 在外電場(chǎng)激勵(lì)下，晶體某些方向產(chǎn)生形變現(xiàn)象，電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程。2.What is the domains?

電疇：電偶極矩具有相同方向的區(qū)域稱為電疇。

3.Please explain the polarization process for the piezoelectric ceramic..對(duì)壓電陶瓷施加電場(chǎng)，可以使電疇有序排列，發(fā)生極化。施加外電場(chǎng)時(shí)，電疇的極化方向發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng), 趨向于按外電場(chǎng)方向的排列, 從而使材料得到極化。4.Please draw the polarization versus stress for piezoelectric ceramic.5.Please give the piezoelectric equation and explain the parameters.極化感應(yīng)電荷的大小與所加力的大小成比例，極性與力的方向有關(guān):

d為壓電系數(shù)

6.Please list at least three important piezoelectric material.Single crystals 單晶 Polycrystalline ceramics 陶瓷 Polymer 高分子聚合物 Thin films 薄膜

7.Why can’t a static force be measured by the piezoelectric sensor? 理論上來(lái)講，如果施加在晶片上的外力不變，積聚在極板上的電荷無(wú)內(nèi)部泄漏，外電路負(fù)載無(wú)窮大，那么在外力作用期間，電荷量將始終保持不變。但這是不存在的,漏電阻會(huì)很快泄放掉其上的電荷。

8.How to improve the sensibility of the piezoelectric sensor using Electrometer circuit? t=R(Ca+Cc+Ci)被測(cè)作用力變化緩慢，此時(shí)如果測(cè)量回路時(shí)間常數(shù)也不大，就會(huì)造成傳感器的靈敏度降低。為了增大壓電傳感器的工作頻率范圍，必須增大時(shí)間常數(shù)。增大測(cè)量回路的電容來(lái)提高時(shí)間常數(shù)τ，則會(huì)影響電壓靈敏度，通常用增加電阻來(lái)提高時(shí)間常數(shù)。

9.Please list the application of piezoelectric sensors.壓電加速度傳感器 壓電壓?傳感器 超聲波流量計(jì)

10.Please give the frequency response for a PZT and explain the origination for each section.直流響應(yīng)為0，然后有一平坦區(qū)間，接著有一諧振峰，然后快速下降。第一個(gè)區(qū)間是由于壓電材料的漏電組引起的，第三個(gè)區(qū)間是由于傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)的共振引起的。

11.How to measure the flow velocity of liquid by the piezoelectric sensor? 它采用兩個(gè)聲波發(fā)送器(SA和SB)和兩個(gè)聲波接收器（RA和RB）。同一聲源的兩組聲波在SA與RA之間和SB與RB之間分別傳送。它們沿著管道安裝的位置與管道成θ角。由于向下游傳送的聲波被流體加速，而向上游傳送的聲波被延遲，它們之間的時(shí)間差與流速成正比。

第四篇：集郵夏令營(yíng) 為青少年儲(chǔ)存正能量

集郵夏令營(yíng) 為青少年儲(chǔ)存正能量

------記臨沂市第四屆“紅色沂蒙”青少年集郵夏令營(yíng)

前 言

沂蒙，這塊被鮮血染紅的土地，從1928年起，這里就成立了黨的組織，1938年至1949年，這里先后是山東華東的戰(zhàn)略指揮中心，在長(zhǎng)達(dá)12年的抗日戰(zhàn)爭(zhēng)、解放戰(zhàn)爭(zhēng)的革命斗爭(zhēng)中，華東山東黨政軍領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)長(zhǎng)期駐扎在這里，劉少奇羅榮桓徐向前陳毅粟裕等老一輩革命家在這里轉(zhuǎn)戰(zhàn)，在黨中央的正確領(lǐng)導(dǎo)下，山東華東的黨政軍領(lǐng)導(dǎo)民和勤勞純樸的沂蒙人民共同締造了偉大的沂蒙精神。

今天的臨沂, 依據(jù)獨(dú)具自身和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，作為我國(guó)四個(gè)1000萬(wàn)人口的地級(jí)市之一,如今已經(jīng)成為著名的物流之都。綜合發(fā)展的“大臨沂，新臨沂”正在迅猛崛起,令人驕傲和尤為可貴的是,沂蒙精神品牌不斷衍生文藝精品,正在續(xù)寫沂蒙新傳奇……“水之城、商之都、文之邦”的城市特色,共同演繹著“大美臨沂”的內(nèi)涵與價(jià)值。

沂蒙精神，光照千秋。照耀著無(wú)數(shù)的沂蒙后代，作為沂蒙地區(qū)青少年，有責(zé)任去了解沂蒙歷史，讓青少年深刻了解感受在這片紅色熱土上的可敬的人民和在中國(guó)共產(chǎn)黨帶領(lǐng)下塑造的這塊不朽的豐碑。近年來(lái)，臨沂市沂蒙青少年集郵協(xié)會(huì)以青少年集郵活動(dòng)為載體，深化“集郵育人”的教育內(nèi)涵，明確了走遍“紅色沂蒙”接受傳統(tǒng)教育的活動(dòng)主題，提出了“紅色沂蒙紅色情”活動(dòng)口號(hào)，借以加強(qiáng)對(duì)青少年素質(zhì)教育的培養(yǎng)。利用集郵這個(gè)載體，充分發(fā)揮集郵德育功能，對(duì)青少年進(jìn)行革命傳統(tǒng)教育，熱愛(ài)沂蒙，熱愛(ài)齊魯，熱愛(ài)祖國(guó)，為增強(qiáng)歷史責(zé)任感，培養(yǎng)健康、文明、向上的一代青少年所作出了積極努力。

臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)沂蒙少年郵局承載了臨沂市乃至山東省的重大青少年集郵課題，他們把集郵貫穿于特色教育，承辦了臨沂市第四屆“紅色沂蒙”青少年集郵夏令營(yíng)。這是繼2005年7

月31日在沂水縣王莊沂蒙山根據(jù)地、2008年7月21日在費(fèi)縣大青山革命根據(jù)地、2011年4月15日在沂南縣馬牧池《沂蒙》外景地連續(xù)舉辦的前三屆夏令營(yíng)（文化行）后舉辦的又一次青少年集郵盛會(huì)，歷時(shí)五天，涉及活動(dòng)內(nèi)容多而豐富多彩......我們開(kāi)營(yíng)了

時(shí)間：7月16日 地點(diǎn)：郯城

早已盼望已久的夏令營(yíng)所有營(yíng)員都起了個(gè)大早，他們今天一大早就急匆匆的趕到夏令營(yíng)集合的地點(diǎn)—臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)。只見(jiàn)他們穿著清新亮麗的夏令營(yíng)營(yíng)服，高興的偎依在隨行的家長(zhǎng)和同行的韓紅軍、王均田、許延博老師中間，開(kāi)心的蹦蹦跳跳，輔導(dǎo)員田玉祥、高成、李尊華老師也正在忙碌著準(zhǔn)備“行囊”。接下來(lái)在一個(gè)簡(jiǎn)短的出發(fā)儀式上，營(yíng)員們先是通過(guò)了營(yíng)長(zhǎng)劉明璇（沂蒙少年郵局局長(zhǎng)）和副營(yíng)長(zhǎng)張懿、尹杰（沂蒙少年郵局副局長(zhǎng)）的人選，聆聽(tīng)了該校政務(wù)處主任滕殿濤的囑托后，就奔赴今天的目的地：中國(guó)著名的銀杏之鄉(xiāng)--郯城。在車上，韓紅軍老師給這群快樂(lè)的孩子們出了很多有關(guān)集郵知識(shí)方面的謎語(yǔ)，孩子們熱情參與，一路歡歌一路笑語(yǔ)，順著美麗的沂河?xùn)|岸，直奔夏令營(yíng)第一站--郯城縣郵政局。

一下車就受到了早已在這里等候夏令營(yíng)小客人的郯城縣郵政局局長(zhǎng)周鳳波、副局長(zhǎng)汪東升、臨沂市集郵協(xié)會(huì)專職秘書長(zhǎng)柴西武、縣集郵協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)劉登山、辦公室主任陳松山等領(lǐng)導(dǎo)的熱烈歡迎。領(lǐng)導(dǎo)們帶領(lǐng)我們參加了郯城縣郵政局中心局的晨會(huì)，營(yíng)員們第一次看見(jiàn)這么嚴(yán)肅、簡(jiǎn)單而又高效的晨會(huì)，工作人員對(duì)今天當(dāng)日的工作和服務(wù)都做出了的認(rèn)真和莊嚴(yán)的承諾，可謂是落地有聲，值得我們好好學(xué)習(xí)。

隨后到了重坊鎮(zhèn)，也是山東省最邊緣的魯南重鎮(zhèn)，這里因有著名的“千畝銀杏園”以著稱。在花園式的重坊鎮(zhèn)中心小學(xué)，臨

沂市第四屆“紅色沂蒙”青少年集郵夏令營(yíng)開(kāi)幕式就在這里舉行，開(kāi)幕式由郯城縣郵政局副局長(zhǎng)、集郵協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)汪東升主持。該校校長(zhǎng)陳國(guó)鴻致歡迎詞，市協(xié)會(huì)和郯城縣局領(lǐng)導(dǎo)柴西武、周鳳波以及本屆夏令營(yíng)營(yíng)長(zhǎng)、少年郵局局長(zhǎng)劉明璇做了動(dòng)員講話，該校也派出了學(xué)生和集郵愛(ài)好者參加了開(kāi)幕式。應(yīng)郯城縣郵政局和該校邀請(qǐng)，由韓紅軍老師為該校做集郵講座，分享了臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)以沂蒙少年郵局為載體的青少年集郵活動(dòng)對(duì)于校園文化建設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn)；夏令營(yíng)還組織了30框的青少年集郵展覽；劉明璇、張懿、尹杰代表沂蒙少年郵局贈(zèng)送該中心小學(xué)集郵品和文獻(xiàn)書籍......再看少年郵局局長(zhǎng)劉明璇穩(wěn)坐主席臺(tái)，享受了郯城縣局、重坊中心小學(xué)突出的問(wèn)候和尊敬，好不氣派！

今天的天氣多變，時(shí)而驟雨連綿，時(shí)而陣雨習(xí)習(xí)，但是天公被我們這群小營(yíng)員火熱的學(xué)習(xí)熱情感染了。雨停了，天公居然露出了笑臉還送來(lái)了絲絲涼風(fēng)......就在這么好的天氣環(huán)境中，營(yíng)員們參觀了著名的萬(wàn)畝銀杏園，郯城是被稱為“活化石”的孑遺植物銀杏的故鄉(xiāng)。大家參觀了位于魯南的這片座落在旖旎的沂河岸邊的蔥郁的銀杏林區(qū)，感受了心中仰慕已久中國(guó)第一銀杏園；到了銀杏古梅園觀賞了 “老神樹(shù)”，“老神樹(shù)”歷經(jīng)3000年，仍然枝葉茂盛，聳天矗立，巨影婆娑，系全國(guó)銀杏雄樹(shù)之冠。沂蒙美景再次呈現(xiàn)在這片魯南大地上。

在郯城縣郵政局安排了豐盛的午餐后，本屆夏令營(yíng)開(kāi)營(yíng)式紀(jì)念郵戳的設(shè)計(jì)者許延博老師帶領(lǐng)營(yíng)員們來(lái)到了郯子公園，著名的《二十四孝》的第六則故事《鹿乳奉親》的圖案就栩栩如生的出現(xiàn)在了營(yíng)員們的郵戳中。許老師給大家講：《鹿乳奉親》的孝文化就發(fā)生這里，用我們集郵的術(shù)語(yǔ)講，郯子公園就是“原地”。許老師講述的是孝子郯子冒著生命危險(xiǎn)，想方設(shè)法得到鹿乳來(lái)奉養(yǎng)親人動(dòng)人動(dòng)人故事，孝心感動(dòng)上天，營(yíng)員們從思想上受到了一次傳統(tǒng)美德的真實(shí)教育。

在郯城縣局領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)下，夏令營(yíng)營(yíng)員來(lái)到了位于高峰頭鎮(zhèn)麥坡村的郯城麥坡地震活斷層遺址考察，這種平常以“地震斷裂帶”稱呼的地貌十分罕見(jiàn)，特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括斷層陡坎、斷頭溝等構(gòu)造地地貌和古地震遺址都是寶貴的自然遺產(chǎn)，營(yíng)員們?cè)陔S行的老師的講解下，認(rèn)真聆聽(tīng)著并做著筆記，特殊的地貌對(duì)于開(kāi)展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震地質(zhì)研究具有極高的科學(xué)價(jià)值。蘇魯交界處采風(fēng)更是別樣風(fēng)情，一腳踏兩省，同學(xué)們分別在江蘇省和山東省內(nèi)留下了一張張有意義的照片。

在郯城縣城東2.5公里處，有一個(gè)高五、六米的墳冢，周長(zhǎng)八十米，占地近半畝。這就是西漢年間至今保存完好的漢東海孝婦冢，今天，我們才知道，原來(lái)著名歷史劇作《竇娥冤》故事的原型就在山東郯城，讓營(yíng)員們提前明確了這段歷史典故。

一天以來(lái)，同學(xué)們忘記了勞累，下午六時(shí)，大家戀戀不舍的離開(kāi)了美麗的郯城，沿著綺麗的濱河大道，回來(lái)的路上，韓老師做著今天的活動(dòng)總結(jié)，再看營(yíng)員們，一個(gè)個(gè)都在期待著，因?yàn)槊魈煳覀冞€有更好的“節(jié)目”呢！

三屆局長(zhǎng)話集郵

時(shí)間：7月17日 地點(diǎn)：臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)

按照夏令營(yíng)計(jì)劃，所有營(yíng)員于今天8點(diǎn)在沂蒙少年郵局集郵班教室集合，今天上午，他們首先期待著沂蒙少年郵局的三屆局長(zhǎng)的精彩報(bào)告，共話集郵。

因?yàn)槭兹胃本珠L(zhǎng)韓東立、王曉桐請(qǐng)假，首先閃亮登場(chǎng)的第一任局長(zhǎng)訾越、副局長(zhǎng)何青，她們這兩位學(xué)姐同時(shí)來(lái)自臨沂重點(diǎn)名?！R沂六中，她們現(xiàn)即將就讀于九年級(jí)，品學(xué)兼優(yōu)，學(xué)習(xí)等綜合素質(zhì)很高，學(xué)習(xí)成績(jī)始終名列前茅。兩位局長(zhǎng)詳細(xì)地講述了她們是如何適應(yīng)初中生活和集郵愛(ài)好對(duì)她們的啟發(fā)的，這對(duì)于下兩屆的學(xué)弟學(xué)妹們尤其是即將升入初中生活的第二屆局長(zhǎng)們影

響多大呀；再看即將步入初中生活第二任局長(zhǎng)全若水、副局長(zhǎng)孟欣（副局長(zhǎng)盛千一請(qǐng)假）回味了她們?cè)谌温氁荒陙?lái)的成長(zhǎng)經(jīng)歷以及對(duì)集郵的感悟；最興奮的應(yīng)該是屬于第三任局長(zhǎng)劉明璇、尹杰、張懿副局長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)，她們接過(guò)了第三根少年郵局接力棒，除了分享集郵的樂(lè)趣，更高興的第一次見(jiàn)到早已心儀盼望見(jiàn)到的訾越、何青姐姐。

營(yíng)員們們都聚精會(huì)神的聽(tīng)著記著，看：就連平時(shí)調(diào)皮的袁成他拿筆的手托著腮，張大的眼眶里，晶亮的眸子緩慢游動(dòng)著，下巴微微上翹——沉浸在報(bào)告之中了.......課間，現(xiàn)任局長(zhǎng)劉明璇、副局長(zhǎng)張懿、尹杰以小主人的身份，陪同訾越姐姐、何青姐姐走進(jìn)了她離別兩年的母校，來(lái)到了沂蒙少年郵局。這是有助她們成長(zhǎng)的驛站，是她們施展才藝的地方。今天的少年郵局比她們?cè)谌螘r(shí)還要?dú)馀桑O(shè)施完備，功能健全，閱覽室更加充實(shí)。訾越局長(zhǎng)、何青副局長(zhǎng)望著郵局墻壁上的圖片，指點(diǎn)著自己的影子，會(huì)心的翻看著少年郵局畫冊(cè)、畫報(bào)、郵簡(jiǎn)、雜志，多次露出了燦爛的笑容，這時(shí)訾越感慨地說(shuō)：真沒(méi)有想到，今天的少年郵局這么好，你們新局長(zhǎng)這么優(yōu)秀！她時(shí)而看看全若水，時(shí)而看看劉明璇，透過(guò)眼神，不難看見(jiàn)這位當(dāng)年小局長(zhǎng)的激動(dòng)，對(duì)新一屆局長(zhǎng)有很多的期待和祝福。

在張文玲副校長(zhǎng)辦公室，張校長(zhǎng)看見(jiàn)昔日的“小丫頭”長(zhǎng)成了“大姑娘”，對(duì)幾位局長(zhǎng)的突然到訪，張校長(zhǎng)特別高興，不時(shí)的寒暄問(wèn)候，當(dāng)張校長(zhǎng)得知訾越的學(xué)習(xí)成績(jī)一直在年級(jí)名列前茅和一直沒(méi)有間斷的快樂(lè)集郵時(shí)，張校長(zhǎng)非常高興，代表學(xué)校給予了更多的鼓勵(lì)。

下午2點(diǎn)左右正是一天最熱的時(shí)刻，但是沒(méi)有今天授課的是韓紅軍和李尊華老師。韓紅軍老師深入淺出的講解集郵知識(shí)、郵政知識(shí)，他從票面開(kāi)始，從郵票開(kāi)始，詳盡的講解郵政知識(shí)和集郵知識(shí)；李尊華老師講解的一頁(yè)郵集制作過(guò)程，并且和孩子們一起制作了一頁(yè)郵集，盡管孩子們的作品是有點(diǎn)扭扭曲曲，但是實(shí)

踐了自己的作品，同學(xué)們看著自己的作品，再加上老師給予的?！蔼?jiǎng)品”，都如獲至寶，可高興啦。

局長(zhǎng)伯伯接見(jiàn)我們啦

時(shí)間：7月18日上午 地點(diǎn)：臨沂市郵政局

上午九時(shí)，急于赴省里開(kāi)會(huì)的市郵政局局長(zhǎng)侯堃、辦公室主任蘇貽慶協(xié)調(diào)省局后，推遲了出發(fā)時(shí)間，接見(jiàn)了全體營(yíng)員并做了郵政的功能為拓展集郵文化，實(shí)現(xiàn)精神文明的重要性的長(zhǎng)篇講話，侯局長(zhǎng)從小營(yíng)員的興趣與郵政功能談起，融于集郵文化，深入淺出，提高了營(yíng)員們的極大興趣。蘇貽慶主任圍繞著少年郵局建設(shè)也做了探究。最興奮的應(yīng)當(dāng)是沂蒙少年郵局局長(zhǎng)劉明璇，今天她是首次向任命她的市局領(lǐng)導(dǎo)兌現(xiàn)她入職的承諾，進(jìn)行述職演講。別看劉局長(zhǎng)年紀(jì)小小，但是挺有范兒，滔滔不絕，繪聲繪色，在匯報(bào)了少年郵局的建設(shè)和日常工作后，劉明璇局長(zhǎng)向侯局長(zhǎng)保證：絕不不辜負(fù)領(lǐng)導(dǎo)和老師的期望，帶好頭，把少年郵局服務(wù)好，經(jīng)營(yíng)好，將沂蒙少年郵局做大做強(qiáng)，為臨沂郵政爭(zhēng)光，為山東郵政添彩！

在接下來(lái)的讀書會(huì)上，侯局長(zhǎng)、蘇主任和全體營(yíng)員一起學(xué)習(xí)了中共山東省委王軍民副書記親自為我們贈(zèng)送的勤儉節(jié)約讀本---《與節(jié)儉同行》。百忙之中的中共山東省委副書記王軍民，一直非常關(guān)心教育，關(guān)心臨沂青少年集郵文化建設(shè)，今天7月2日，王書記就通過(guò)秘書親自打電話給韓紅軍老師，他要求沂蒙少年郵局的孩子們要在集郵中學(xué)習(xí)更多的文化知識(shí)。在讀書會(huì)上，大家都認(rèn)為勤儉節(jié)約是中華民族的傳統(tǒng)美德，是一種偉大的民族精神，存在著豐富的文化內(nèi)涵。厲行節(jié)約有助于培養(yǎng)孩子們的價(jià)值取向和較高的人生境界。王書記的贈(zèng)書是為孩子們提高和打造未來(lái)的“綠色生活”提供的最寶貴、最豐富課堂教材，得益于學(xué)生，得益于學(xué)校，得益于社會(huì)。

接下來(lái)的環(huán)節(jié)，又一起觀看了大型專題片：《山東戰(zhàn)郵，光耀千秋》。一段段精彩的視頻把大家?guī)У搅藨?zhàn)火紛飛的抗戰(zhàn)時(shí)期，山東戰(zhàn)郵誕生于抗日戰(zhàn)爭(zhēng)最艱難的歲月的沂蒙，她自誕生之日起，山東戰(zhàn)郵在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，為抗日戰(zhàn)爭(zhēng)和解放戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利作出了巨大貢獻(xiàn)，為新中國(guó)郵電事業(yè)的創(chuàng)立樹(shù)立起不朽的豐碑。在革命戰(zhàn)爭(zhēng)中以血與火鑄就的戰(zhàn)郵精神，至今仍在激勵(lì)著我們?yōu)榻ㄔO(shè)富強(qiáng)民主的偉大祖國(guó)事業(yè)的發(fā)展而努力奮斗。專題片《沂蒙山區(qū)好地方》《中國(guó)銀杏之鄉(xiāng)-郯城》更是彰顯了本屆夏令營(yíng)活動(dòng)的主題。

“一封信的旅程”

時(shí)間：7月18日下午 地點(diǎn)：臨沂市郵政局

“ 一封信原來(lái)是這樣到我們的手里啊”“一封信的經(jīng)歷真復(fù)雜啊”“郵遞員叔叔阿姨工作太辛苦了”“我長(zhǎng)大了也要到郵局工作”......今天我們的任務(wù)是到臨沂市郵政樞紐參觀。下午，全體營(yíng)員在市集郵協(xié)會(huì)柴西武秘書長(zhǎng)的帶領(lǐng)下老師帶領(lǐng)下前往臨沂市郵政局郵政樞紐參觀。這是今天的夏令營(yíng)營(yíng)員的快言快語(yǔ)，在參觀了郵局業(yè)務(wù)后小營(yíng)員發(fā)自內(nèi)心的語(yǔ)言足以表達(dá)了他們的心聲！。

這里是臨沂郵政樞紐站。臨沂地區(qū)所有的大小郵件都要經(jīng)過(guò)這里登記、掃描、然后打包分發(fā)運(yùn)輸?shù)缴厦婊蛘呦逻厒€(gè)支局。所以這里工作量非常大，而對(duì)工作人員要求也就非常高，必須認(rèn)真、迅速、準(zhǔn)確才能保證及時(shí)處理各種郵件，而這里的一切，都被小營(yíng)員們用照相機(jī)、用筆、用腦袋記了下來(lái)……

聽(tīng)說(shuō)夏令營(yíng)員要來(lái)參觀，各個(gè)分局、專業(yè)局都做了精心安排，安排局長(zhǎng)或副局長(zhǎng)親自接待并作全程講解，從分揀局、投遞局、商函局、轉(zhuǎn)運(yùn)局、甚至運(yùn)輸車隊(duì)......他們?yōu)楹⒆觽冏髦v解又要回答他們隨時(shí)提出的各種問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程中，同學(xué)么不僅僅

是好奇，更是聆聽(tīng)著認(rèn)真細(xì)致的講解，尤其是了解許多專業(yè)知識(shí)，例如在分揀局，看到地上堆積的各種郵件包裹，看起來(lái)真是有些亂，這時(shí)營(yíng)員們被告知這些郵郵件正在被處理，可千萬(wàn)不能亂動(dòng)，否則放錯(cuò)地方導(dǎo)致郵件裝錯(cuò)了那可不得了!在投遞局，看見(jiàn)阿姨飛一樣的處理信件速度都驚呆了，有名營(yíng)員趁機(jī)問(wèn)道：“郵局工作人員是根據(jù)什么分發(fā)分發(fā)郵件的？”工作人員回答說(shuō)：“主要是根據(jù)郵編分發(fā)的，因?yàn)猷]編分發(fā)速度快，準(zhǔn)確!”小營(yíng)員們這才明白原來(lái)郵編有這么大的作用，工作人員還說(shuō)：像一些包裹，特快專遞上面都印有條形碼，用專用儀器掃描上面的條形碼，就把關(guān)于這個(gè)郵件的所有信息錄入記錄下來(lái)了，全國(guó)各地的郵局都是聯(lián)網(wǎng)的，郵件每到一處，都可以查詢到它的確切信息和相關(guān)情況，保證各種信息函件準(zhǔn)確迅速到達(dá)千家萬(wàn)戶呢!這次參觀活動(dòng)雖只經(jīng)歷了一個(gè)下午，可對(duì)我們夏令營(yíng)們來(lái)說(shuō)，有意義而充實(shí)，孩子們 來(lái)到了平常根本來(lái)不了的地方，了解到了一些有益的課外知識(shí)，豐富了他們的小“腦袋”，而且這會(huì)在他們幼小的心靈中留下美好的記憶!

我是校園小郵使

時(shí)間：7月19日

地點(diǎn)：臨沂市金雀山郵政支局 沂蒙路郵政支局 營(yíng)員們一天比一天興奮。

今天的任務(wù)更艱巨，早在昨天下午的總結(jié)會(huì)上，田玉祥老師就宣布了分組名單，明確“指示”：明天開(kāi)始，營(yíng)員們就要奔赴各個(gè)郵政支局，去實(shí)習(xí)啦！學(xué)得好不好，明天去檢驗(yàn)！

“校園小郵使”是沂蒙少年郵局的一只“特有品牌”，在非假期只是負(fù)責(zé)在校內(nèi)發(fā)送信件，今天要去郵局“練一練”，營(yíng)員們一個(gè)比一個(gè)興奮，在同學(xué)們的心里，一個(gè)共同的聲音，那就是：我能行！因?yàn)樗麄兒茏孕牛劳ㄟ^(guò)老師的講解和我們平時(shí)

掌握的郵政知識(shí)，再加上昨天在郵政大樓的參觀，肯定沒(méi)問(wèn)題。許多同學(xué)早就來(lái)了精神，走，今天去上班！

單就在金雀山郵局來(lái)說(shuō)吧。一開(kāi)始，阿姨讓大家先模擬賣郵票，撕郵票，最早認(rèn)為這是個(gè)最簡(jiǎn)單的事情；其次是先找個(gè)本子練一練“蓋日戳”?？刹皇前。@么簡(jiǎn)單，尤其是最簡(jiǎn)單的可是 “蓋日戳”?？墒菦](méi)有想到，意想不到的事情立即發(fā)生了，郵票齒孔怎么在阿姨手里這么自如，而到了我就是越撕越爛？蓋個(gè)郵戳怎么就是不均勻并且老師出雙眼皮呢？況且，沒(méi)有蓋幾個(gè)就手都發(fā)麻啦！看來(lái)，并不是這么容易啊。

這時(shí)候，郵局的阿姨給我們做了一個(gè)示范和“比賽”，郵局阿姨要求在50秒之內(nèi)要蓋100個(gè)信封上的日戳。這對(duì)郵遞員動(dòng)作要求非?？?。表演開(kāi)始了，我們看到工作人員左手邊整齊碼著信封，全部側(cè)放倒，而他的右手則握戳醮了一下墨，只見(jiàn)他左手刨信，而他右手持戳用力的在信封上蓋下去，一個(gè)接一個(gè)動(dòng)作非?？?，蓋的戳很清楚，隨著“咔咔咔”一陣有力的聲音，100個(gè)信封轉(zhuǎn)眼就蓋完了簡(jiǎn)直太快了!這時(shí)我們才明白，這個(gè)工作看起來(lái)很簡(jiǎn)單，其實(shí)不然，我們只有努力學(xué)習(xí)，掌握要領(lǐng)，右手握戳，大拇指放在戳頂，動(dòng)作要快要用力，墨要足，手不能抖……

下午，隨著郵車的到來(lái)，大家隨阿姨一起封袋裝車，郵車離開(kāi)了郵局，同學(xué)們坐在那里，呵呵，在想什么呢？

我心中有了夢(mèng)想??

時(shí)間：7月20日 地點(diǎn)：臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)

中國(guó)夢(mèng)，我的夢(mèng)。今天的任務(wù)是全體營(yíng)員集中學(xué)習(xí)最具有強(qiáng)烈時(shí)代特色的《中國(guó)夢(mèng)》知識(shí)競(jìng)賽輔導(dǎo)，我們將全員參加由北京市集郵協(xié)會(huì)和《中國(guó)集郵報(bào)》組織的全國(guó)“小公民”知識(shí)競(jìng)賽。

透過(guò)一張張?jiān)嚲?，我們體會(huì)著中華民族的復(fù)興之夢(mèng)，這是十三億中華兒女共同擁有的偉大夢(mèng)想。夢(mèng)想，是飛向藍(lán)天的翅膀；夢(mèng)想，是揚(yáng)帆航行的小船；每個(gè)夏令營(yíng)營(yíng)員的心靈中，都蘊(yùn)藏這一個(gè)大大的夢(mèng)想。通過(guò)集郵，我們一起長(zhǎng)大，我們懷揣夢(mèng)想，我們懷著祖國(guó)，銘記著中國(guó)夢(mèng)，力創(chuàng)美好未來(lái)。.......就這樣，緊張而愉快的夏令營(yíng)結(jié)束了，下午，由臨沂市郵政局、集郵協(xié)會(huì)、郯城縣郵政局、臨沂第四實(shí)驗(yàn)小學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)和沂蒙少年郵局歷任局長(zhǎng)參加了閉營(yíng)式。

閉營(yíng)式的紀(jì)念郵戳主圖為“中國(guó)結(jié)”，本次夏令營(yíng)閉營(yíng)式的郵戳還是選擇了郯城的鄉(xiāng)土文化。郯城縣有著良好的中國(guó)結(jié)藝編制傳統(tǒng)，郯城縣 “中國(guó)結(jié)”目前已占據(jù)臨沂批發(fā)市場(chǎng)九成以上份額，成為華東地區(qū)最大的中國(guó)結(jié)生產(chǎn)加工基地。同學(xué)們加蓋并為自己的親朋好友實(shí)寄閉營(yíng)式紀(jì)念郵戳。就這樣，忙碌而充實(shí)的夏令營(yíng)結(jié)束了，營(yíng)員們依然沉浸在幸福之中，回味著，回憶著，珍藏在身，勉勵(lì)自己，心揣中國(guó)結(jié)，種下中國(guó)夢(mèng)，創(chuàng)造美好的未來(lái)，夏令營(yíng)孩子的心中有了自己的夢(mèng)想，這個(gè)夢(mèng)想會(huì)在孩子們的心里生根、發(fā)芽、結(jié)果......后 記

臨沂市第四屆“紅色沂蒙”青少年集郵夏令營(yíng)落下帷幕。沂蒙青少年集郵“以郵促學(xué)、提高學(xué)生素質(zhì)教育”又一次付與精心實(shí)踐。在閉營(yíng)式上，中華全國(guó)集郵聯(lián)合會(huì)原副會(huì)長(zhǎng)王新中發(fā)來(lái)賀詞,他高興的說(shuō)：感謝沂蒙青少年集郵組織為全國(guó)青少年集郵又創(chuàng)造了新經(jīng)驗(yàn)，祝賀夏令營(yíng)取得圓滿成功！王會(huì)長(zhǎng)鼓勵(lì)他們?cè)俳釉賲?，真正踐行青少年集郵組織把做好素質(zhì)教育為每個(gè)學(xué)生的才能、智慧的發(fā)揮功能創(chuàng)造的諸多機(jī)會(huì)和條件，再次肯定了集郵就是一個(gè)明顯的最佳載體，通過(guò)集郵，讓孩子們的個(gè)性得到充分自由的發(fā)展和發(fā)揚(yáng)。

（臨沂市沂蒙青少年集郵協(xié)會(huì) 韓紅軍）

第五篇：新能源材料與器件結(jié)課論文

新能源汽車的發(fā)展及應(yīng)用

--------燃料電池電動(dòng)汽車

隨著煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源的開(kāi)采和利用，全球可供使用的資源越來(lái)越少；另外，在傳統(tǒng)能源的使用過(guò)程中，能源的過(guò)度使用也引起了溫室效應(yīng)等一系列問(wèn)題。面臨著這些問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新型的、可持續(xù)發(fā)展的能源技術(shù)迫在眉睫，因此，新能源材料技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。新能源材料的出現(xiàn)帶動(dòng)了工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，比如新能源汽車就是在這一背景下誕生。

新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源或者使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置，綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。包括增程式電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車、其他新能源汽車等。

一、工作原理

普通汽車的工作原理是由發(fā)動(dòng)機(jī)將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的過(guò)程，是經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、作功和排氣四個(gè)連續(xù)的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，每進(jìn)行一次這樣的過(guò)程就叫一個(gè)工作循環(huán)。而新能源汽車按照動(dòng)力的不同，其工作原理也各不相同。以燃料電池電動(dòng)汽車為例，其利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下．在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車。

燃料電池電動(dòng)汽車實(shí)質(zhì)上是純電動(dòng)汽車的一種，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來(lái)說(shuō)，燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣，氧化劑則采用氧氣，因此最早開(kāi)發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車多是直接采用氫燃料，氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。

二、燃料電池車的結(jié)構(gòu)

燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)主要有燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力蓄電DC/DC變換器、能量控制單元、電機(jī)及其控制系統(tǒng)組成。其控制系統(tǒng)為線傳操控系統(tǒng)。

燃料電池電動(dòng)汽車的布置形式大概分為五種：?jiǎn)我坏腇C驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（由燃料電池DC/DC、控制器、電動(dòng)機(jī)組成）、FC+B系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（DC LINK）、FC+UC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（超級(jí)電容器）、FC+B+UC(動(dòng)力電池)、FC+B+FW(超高速飛輪)等幾種情況。但總體而言大部分燃料汽車都具有以下最基本的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

三、發(fā)展趨勢(shì)

燃料電池電動(dòng)汽車以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，用燃料電池作為能源轉(zhuǎn)換裝置，利用氫氣作為燃料。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，F(xiàn)CEV不通過(guò)熱機(jī)過(guò)程，不受卡諾循環(huán)的限制，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、環(huán)境友好等內(nèi)燃機(jī)汽車不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)仍然可以保持傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車高速度、長(zhǎng)距離行駛和安全、舒適等性能，被認(rèn)為是21世紀(jì)首選的潔凈、高效運(yùn)輸工具。國(guó)內(nèi)外專家普遍認(rèn)為燃料電池技術(shù)將成為21世紀(jì)汽車工業(yè)核心。國(guó)家863計(jì)劃中，明確將燃料電池汽車發(fā)展放在了我國(guó)的電動(dòng)汽車發(fā)展的首位。

另外，日本目前在研發(fā)一種固體氧化物燃料電池汽車。這種汽車將生物乙醇轉(zhuǎn)換為電力為驅(qū)動(dòng)車輛的電池供電。對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)上的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程最多只有 500 km 左右，而日產(chǎn)聲稱他們的固體氧化物燃料電池系統(tǒng)可以提供至少 600 km 的行駛里程。這就使得采用日產(chǎn)這種技術(shù)的電動(dòng)汽車在續(xù)航方面和汽油車相當(dāng)了。不僅如此，因?yàn)檫@種車最終還是電力驅(qū)動(dòng)，所以它依然具有純電動(dòng)車起步安靜、加速?gòu)?qiáng)勁和油門反饋良好的特點(diǎn)。

然而，在發(fā)展的過(guò)程中依舊面臨燃料電池汽車的制造成本和使用成本過(guò)高、啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，系統(tǒng)抗震能力還需提高、經(jīng)濟(jì)且無(wú)污染地獲取純氫燃料還存在技術(shù)難點(diǎn)、燃料的供應(yīng)、加氫站等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)幾乎為零等一系列的問(wèn)題。

四、市場(chǎng)應(yīng)用

近幾年，我國(guó)的新能源車市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。但與純電動(dòng)車相比，去年我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量?jī)H有10輛。與純電動(dòng)車不同的：首先是氫燃料電池汽車技術(shù)門檻高，而我國(guó)的氫燃料電池技術(shù)不完善，產(chǎn)業(yè)化能力較弱；其次，燃料電池汽車的研發(fā)需要巨額投入，我國(guó)在燃料電池方面投入的資金和技術(shù)力量較少，未來(lái)有較大的發(fā)展空間。

從全球來(lái)看，海外車企巨頭紛紛布局新能源汽車，氫燃料電池車成為研發(fā)重點(diǎn)。豐田2014年底推出的一款氫燃料電池車在日本上市，并于去年在歐洲上市，本田的氫燃料電池車將于今年年底上市。另外，奔馳將于2017年推出首款環(huán)保氫燃料電池動(dòng)力車型，預(yù)計(jì)氫燃料電池的儲(chǔ)氫罐充滿約用時(shí)3分鐘，巡航里程可達(dá)483公里。未來(lái)新能源汽車市場(chǎng)將至少新增17款氫燃料電池車，為氫燃料電池發(fā)展起到重要支撐作用。

近日，福田歐輝攬獲100輛氫燃料電池電動(dòng)客車訂單的新聞被媒體廣泛報(bào)道。由于在此之前全球范圍內(nèi)也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)這么大批量的氫燃料電池客車訂單，因此，福田這一批量訂單，被稱為是“實(shí)現(xiàn)氫燃料電池電動(dòng)客車產(chǎn)業(yè)化、批量商業(yè)化開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)”的標(biāo)志性事件。

節(jié)能和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展要求決定了電動(dòng)汽車將在汽車工業(yè)中扮演越來(lái)越重要的角色。燃料電池潛力很大，應(yīng)用前景很廣，在已有成果基礎(chǔ)上正在不斷開(kāi)辟新的領(lǐng)域。目前的關(guān)鍵是提高其功率質(zhì)量比，優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)一步掌握電池和甲醇反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)，等等。生產(chǎn)方面，在成本上離商業(yè)化還有不小的距離，但燃料電池汽車擁有無(wú)以比擬的良好性能，必將代表電動(dòng)汽車的發(fā)展方向，汽車未來(lái)能源屬于燃料電池。