主題: 40年過了_月面核电池仍然在發出熱 作者: peter 於 2013-06-15 13:26:34 40年過了_月面核电池仍然在發出熱
== 太空船或電動車使用鋰空氣電池和 核電池 看到新電腦 2013/3 提到電動車和電池, 目前電動車續航力一直不夠用 , 一般 多數設計是 200~300km , 但是充電要充好幾小時 , 所以電動車一直推不起來 . 但是 一般汽車 一桶油 加一次幾分就ok , 一桶跑 500~700KM . 鋰電已用手機和 3C .. 但是 用在飛機上出過一些問題 . 否則鋰電應該 能量密度 各方面算比較好 . 鋰空氣電池 原理 lithium-air battery http://www.youtube.com/watch?v=8pMFLpiqPAc&feature=player_embedded http://www.hope.com.tw/DispNews/tw/1209272322NE.shtml 後鋰電池時代的突破點(上) 1910年,愛迪生曾說過,在未來15年內,電動車將會用掉比電燈更多的電力。而愛迪生也在那時一直致力於電動車電池的研究, 希望能夠達到更高的發電效能。如今,愛迪生的預言早已被證實並不準確, 且在經過一百年的發展後,電池仍然是電動車始終跨不過去的瓶頸。 在純電動車中,主要使用兩種電池,分別是氫氣燃料電池和鋰離子電池。 燃料電池目前在市場中處於高不成低不就的尷尬狀態,台灣大學材料所副教授趙基揚指出,關鍵在於白金觸媒成本太高、 質子傳導膜的操作溫度被限制在低溫(< 80C)導致電池表現不佳、燃料儲存空間太大及氫氣的安全性疑慮等三大問題, 使得燃料電池的發展受限。 在燃料電池遍尋不到突破點後,大家又回頭看鋰離子電池。相較於其他種類電池,鋰離子電池擁有較高的體積能量密度, 在筆電、智慧手機、平板電腦等行動裝置快速普及之下,鋰離子電池已成為生活中不可或缺的電力來源, 甚至也是當前電動車電池的首選技術。 鋰空氣電池的發電原理是在陽極將鋰金屬氧化產生電子與鋰離子,電子供給外部電路電力,而鋰離子則經由電池內部的電解質傳導至陰極, 與空氣中的氧分子及外電路流入的電子進行還原反應,形成完整的電化學反應,從而產生電能。由於空氣隨處可得, 讓鋰空氣電池可做的更輕、更小,不必再擔心燃料儲存空間的問題。 後鋰電池時代的突破點(下) http://www.ctimes.com.tw/DispNews/tw/%E9%8B%B0%E7%A9%BA%E6%B0%A3%E9%9B%BB%E6%B1%A0/IBM/%E5%8F%B0%E5%A4%A7%E6%9D%90%E6%96%99%E6%89%80/1209301243Q5.shtml (http://www.ctimes.com.tw/DispNews/tw/%E9%8B%B0%E7%A9%BA%E6%B0%A3%E9%9B%BB%E6%B1%A0/IBM/%E5%8F%B0%E5%A4%A7%E6%9D%90%E6%96%99%E6%89%80/1209301243Q5.shtml) ibm 不知道是否 又拿了一堆 專利 ? ==>雖然空氣很多 , 但是 會不會 空氣中氧, 被車 用掉太多 ? 現在都有人說 酒精車會讓 糧食 變更少 鋰空氣電會對地球有何影響 ? 有沒有 人造樹可把 CO2 -> 變回 氧氣 , 否則 氧會越來越少 . 那未來科技會出現新電池嗎 ?? 前些新聞有提到 美国小女生大发明手机快速充电技术仅20秒 ..但, 真相是何 ?? 女生發明其實是快速充電奈米電池 . 透過奈米 可讓 超級電容變大容量 , 但是 離電池應該還很搖遠 . Q=CV= IT 不過 , 實際看過發現在 那是 超級電容 . 目前太空船 , 人造衛星比較多是使用 太陽能電池 , 但是沒太陽光時該如何 ?? 核電池 應該是續航力比較長的電池 主題: 回覆: 太空船使用 電池 作者: peter 於 2013-06-15 13:28:01 space shuttle 則是 燃料電池
fuel cell 好像 也有商用化的燃料電池 甲醇燃料电池 新型燃料電池將問世,一湯匙水讓手機充飽電 => SiGNa的燃料電池 利用SiGNa的燃料電池提供電力的Pedago電動自行車,早在數年前問世。此燃料電池可製造氫氣,並將其轉化為200W的電力,讓自行車最長可行走96km,而製造氫氣時,也只會產生水蒸氣罷了。 SiGNa的燃料電池還可應用在最新型的筆記型電腦與其他電子設備上,「這些電子設備需要能夠展現細膩畫質與高亮度的螢幕,同時連接更快速的網路,因此隨時需要消耗大量電力,再怎麼改善鋰電池也無法滿足這個需求了」,Michael Lefenfeld說。 好像還有 bike (http://znn.india.com/Img/2010/10/6/bike-big.jpg) 主題: 回覆: 太空船使用 電池 作者: peter 於 2013-06-15 13:31:52 不過 先前不是一堆雜誌說 氫燃料車嗎 ??
http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=featurearticles&id=655 氫燃料電池車乾淨上路 氫燃料電池車終於上路了!不僅不再排放二氧化碳與廢 氣,續航力及抗凍能力也大幅提升。現在,就等周邊基 礎設施的配合 但是 如何加氫 ?? 有些人是使用金屬來帶 因為有些金屬有孔洞 , 可以吸氫 . 儲氫合金(Hydrogen Storage Metal) 儲氫材料可分類為:金屬儲氫材料(Metal Hydrides)、化學儲氫材料(Chemical Hydrides)和吸附型儲氫材料(Sorbents)三種 http://www.hydrogengas.biz/metal_hydride_hydrogen.html (http://www.hydrogengas.biz/images/page13image.jpg) 如果能解決問題 , 不知道 未來電動車還會用 鋰嗎 ?? 主題: 回覆: 太空船或電動車使用 電池 作者: peter 於 2013-06-15 13:34:19 787頻出包 美無限期停飛
連日來,日本航空和全日空的787客機一再出問題,包括1次電池起火、2次漏油事件、3起電力系統短路、1次駕駛艙擋風玻璃破裂,和煞車系統出問題等,飛安備受質疑。 美國國家運輸安全委員會、FAA和波音,都已經派人前往日本了解波音787電池肇事原因,預定今天抵達日本。波音表示將會配合調查,執行長麥納尼(Jim McNerney)堅稱:「我們有信心波音787安全無虞,我們敢為飛機掛保證。」 主題: 回覆: 太空船或電動車使用 電池 作者: peter 於 2013-06-15 13:42:00 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E9%9B%BB%E6%B1%A0
核電池,氚電池或放射性同位素發電裝置)是指那些使用放射性同位素衰變時產生之能量來產生電力的裝置。這會使人誤解成核反應爐,但實際上這種電池不是利用核裂變來產生能量。核電池比起一般電池有很長的壽命且其輸出能量遠比一般化學電池為高,可惜其製作成本也相對很高,使這種電池多用於一些需長時間運作又難以更換電池的儀器之上 核電池大致分成兩種類,分別是熱轉換型核電池及非熱轉換型核電池。 熱轉換型是運用會放出大量熱能的同位素,(如鈽238,鋦244及鋦242等)透過熱電效應或光電效應(吸收被自行加熱之同位素的紅外線)來生產電力。 而非熱轉換型核電池則使用同位素衰變時放出的β粒子,也就是直接用電子來發電, 中間不涉及使用熱力來產生電力,所以稱為非熱轉換型的核電池。 熱轉換型核電池的能量效率是0.1~5%,而非熱轉換型核電池則有6~8%。 美研製出迷你核電池 硬幣大小可供電5千年 5000年 ???? http://www.chinareviewnews.com/doc/1011/0/0/5/101100519.html (http://webpic.chinareviewnews.com/upload/200910/11/101100520.jpg) 由美國密蘇裡大學計算機工程系教授權載元率領的研究組成功為“核電池”瘦身,研發出的“核電池”體積小但電力強。但權載元教授組研發出的核電池只是略大於1美分硬幣(直徑1.95厘米,厚1.55毫米),但電力是普通化學電池的100萬倍。密蘇裡大學研究團隊稱他們研製小型核電池的目的是,為微型機電系統或者納米級機電系統找到合適的能量來源。如何為微型或納米級機電系統找到足夠小的能量來源裝置,同微型裝置一樣是一個熱門研究領域。 核電池的另一誘人之處是,提供電能的同位素工作時間非常長,甚至可能達到5000年。設想不久的將來,只需要一個硬幣大小的電池,就可以讓你的手機不充電使用5000年 主題: 回覆: 太空船或電動車使用鋰空氣電池和 核電池 作者: Zoar Chuang 於 2013-06-16 09:17:45 聽說一些賣石油的商人
不樂見燃料電池的發明.... 主題: 回覆: 太空船或電動車使用鋰空氣電池和 核電池 作者: CHRISMADLAX 於 2013-06-16 09:44:14 主題: 回覆: 40年 核电池仍然在发出热 作者: peter 於 2016-03-08 08:20:37 外太空沒有太陽能 還非此不可阿 , 不過也表示核電幅射會一直下去 除非人類發展出核融合方式 .
http://www.cnbeta.com/articles/481385.htm 40多年前,美国人登月时曾把5块核电池扔在了月球上,至今,这些核电池仍然在发出热。 它非常毒 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/675c25fb5f6f10c.jpg) 话说,火星上的“机遇号”探测器,花边新闻可真不少,原因是NASA不断放出新闻,今天说它遇到沙尘暴,得不到足够的阳光导致电力不足, 怠工;过段时间又说它正在获得越来越多的阳光,但因为太阳能面板上的尘埃太多需要清除,怠工…… 瞧,这就是太空探索使用太阳能的局限,那么,如果使用核能呢? 最成功的典范 一想到外太空的能源获取,不少人第一个想到的是外太空没有大气层遮挡,阳光猛电力足,但是, 如果我们仔细分析,在宇宙探索上,核能实在是要比太阳能优越得多 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/5fe89fd508fc3a6.jpg) 上图是从各大行星上观看太阳时,太阳的视角大小对比。可以看见,在火星上还好一些, 太阳并不比从地球看上去小多少, 但是如果想在探索土星、天王星、海王星还有冥王星的时候使用太阳能,不是说不可以,而是难度实在是太大了,几乎没有可行性。 怎么办?难道人类的太空探索只能局限于水星、金星和火星?显然,这是不可能的,而此时,核能的使用已经不再是一个可选方案,它是一个必选方案。 除了以上探测器,使用核电池的探测器还有旅行者1号、旅行者2号、尤利西斯号,还有好奇号火星车等等。 旅行者1号1977年9月5日发射升空,至今已飞行38年多。2015年,旅行者1号距离地球超过199亿km,这相当于地球到太阳的133倍。 如果您能从旅行者1号上看太阳,您会发现,太阳的亮度已经跟一颗普通的星星没什么区别了。 此时,旅行者1号周围是一片黑暗的太空,无法获取太阳能。 按照NASA的说法,旅行者1号已经离开太阳系。信号虽然以光速传播, 但从旅行者1号上传到地球也需要18个半小时,即使如此,它也还在不断地为人类送来太阳系边缘的信息, 这种状态将持续到2025年,直到它上面的核电池不再工作。 从1977到2025年,这期间足足48年,接近半个世纪 ,如此漫长的工作时间,除了核电池,还有什么电池能代替它呢?目前没有。 核电池与核电站的区别 核电站发电,核电池也发电,两者有何区别? 区别一: (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/0b34cb85f252db3.gif) 核电站的反应堆,里面主要进行的是裂变反应,也就是在一个中子的轰击下, 铀235分裂成两个中等大小的原子核,并放出两到三个中子。 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/87f437e0c1e87c3.gif) 核电池主要使用钚238,通过钚238的自身衰变,放出阿尔法粒子α,并产生热量,这热量被用来发电。 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/18d1c69f94dffc2.jpg) 钚238的氧化物:二氧化钚 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/f4a27c4ffcaba37.jpg) 钚238 钚是第94号元素,它是自然界中天然存在的质量最重的元素,比铀还要重, 其稳定的同位素是钚244,半衰期大约是八千万年,微量存在于自然界。 而钚238的半衰期为87.74年,衰变时释放阿尔法粒子,同时放出大量热, 这使得即使它的量很少,钚238在某些条件下也能自燃。 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/2cdfaf888d1d555.jpg) 钚能自燃,这使它看起来就像一块还在发光的余烬。(图片来自美国洛斯阿拉莫斯国家实验室) 1千克钚238的热功率相当于一个功率为570瓦的电炉,且持续时间以数十年计,从不间断。 例如,好奇号上采用的核电池,也是利用钚-238, 在任务初期可以在任何状况下稳定地提供大约125瓦的功率输出, 而14年后功率还可以保持在100瓦左右。 (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/314a0905aa18589.gif) 核电站中裂变产生的热,是通过冷却剂循环把热量带出来,接着冷却剂加热第二回路的水, 产生高温蒸气冲击汽轮机并发电。而核电池是采用热电效应来发电,我们先来演示一下热电效应: (http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0308/634ba16a900c930.jpg) 两个杯子,左面的装着冷水,右边的一会儿加入热水 ..... .... ... 那么,什么因素能决定电子的能量和速度?热是一个重要的因素之一,当金属导体的两端有温度差异时, 电子更容易从热的那一端“扩散”到冷的那一端,从而形成电压,这就是热电效应。 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/7d76c5b2-88a5-4a9b-bfa1-1c1589fb7b4e.jpg) 卡西尼-惠更斯号”上的核电池 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/3b9ab1e1-68b4-422b-8412-e79568f2dd66.jpg) 1997年10月升空的“卡西尼-惠更斯号”,携带有3块核电池,燃料为钚238,它被制成二氧化钚的陶瓷压块, 1997年时可提供880瓦的功率,十多年后,也就是2010年,该核电池还能提供670瓦的功率。 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/13c7a47c-ab1a-46b3-8d04-1f4bc4bca1c1.jpg) 图为旅行者1号上的核电池,中间暗红色的部件为二氧化钚 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/6be268c0-3c6f-49f6-b85d-b11c5f7c46c7.jpg) 图为登月宇航员艾伦?宾从阿波罗12号上取出核电池的画面。 实际上,从阿波罗12号,一直到阿波罗17号都使用了核电池型号为SNAP-27 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/0f569b97-9bf6-4ded-8f02-ec980b35e2a3.jpg) 这是被遗弃在月球上的核电池SNAP-27,使用了3.8千克的钚238,热能功率达1480瓦,转化的电功率为73瓦。 核电池热电转化率不是很高,然而,核电池也不光只可以用来发电,尤其是在月球上,长达半个月的黑夜, 其温度可达零下两百多摄氏度。而核电池提供的热能可以使航天器上的某些敏感部件经受住低温的考验。 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/a1203965-4b4b-47ba-b6e4-a2aa7d8b94b2.jpg) 登月时,美国人把5块核电池留在了月球表面, 另一块再入地球时,落入太平洋6100米深的海沟里。 两相对比,还是留在月球上的好。月球上没人,等以后月球住满人时,这些核电池肯定早就衰变得差不多了。 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/67bf6ccc-53dc-44c6-88ee-4a5707f018ac.jpg) (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/31afa842-3a99-407f-9d90-2dad92ea208c.jpg) 左起第一个为机遇号火星车,第二个像一个玩具车,它是探路者号, 中间为工程师,最右边的是好奇号火星车, 好奇号没有使用太阳能面板,依靠核电池供电,你瞧它那块头 (http://img1.mydrivers.com/img/20160308/d11480c8-de95-41df-8a3c-94634bce40a8.jpg) 核电池让好奇号拥有充足的能源,使它得以发射激光融化岩石以供研究。 从1961年核能第一次应用于太空, 到现在已有半个多世纪,如今,人类在太空探索中正越来越多地利用核能。未来,人类若想在太空探索上取得更多的进步, 或者说若想冲出太阳系,遨游并探索外面的精彩宇宙,那么核技术和核能将是一个必选的方案。 |