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文献综述
一、研究背景及意义人类文明的演进与能源的发现和利用息息相关,人类社会的高度分工和有序也建立在各种能量形式的转化与分配上。
尽管能量的展现形式无穷无尽,但在当代世界经济生活的运行中,化学能和电能以压倒性的优势成为了能源供应的主要形式,尤其是在上世纪七十年代的第二次工业革命-电气革命之后,电能越发在人类的生产生活中扮演了不可或缺的角色。
如今我们处在第三次工业革命-信息化革命的进程中,形形色色的电子器件和装置均需要电力的驱动才能正常运转,如何快速便捷安全地获取电能成为了人类社会进一步发展的重要课题。
尽管电能如此关键,化学能依然在当前的能源供给中占据主导性角色,其原因在于化学能源容易获得、便于存储且易于运输。
煤炭、石油、天然气等一次化学能源是自然的馈赠,是自然界存储能量的天然方式,人们可无需转化直接获得。
相比之下,电能尽管也易于传输却不能从自然界直接获取且存储困难。
然而化学能源的广泛使用却带来了许多亟待解决的问题,一方面化学能源例如化石燃料是不可再生能源,其总储量有限不能为人类的长远发展提供动力;另一方面化学能源的直接利用例如燃烧化石燃料会将过量的碳以二氧化碳等形式在短时间内大量排放至自然环境中,改变大气组成影响气候带来难以预计的自然灾害;再一方面化学能源的开采提炼等过程会给环境带来一系列的破坏性影响,不符合人类可持续发展的目标。
减轻对化学能源的依赖或者发展将现有化学能源转换为清洁电能的高效技术是全球研究者们的共同目标。
电化学装置正是能将化学能与电能相互转化的桥梁,它既具有电力能源的灵活性又具有化学能源的储存性和移动性,兼具这些特性的能量储存装置在近几年来受到了研究者们的广泛关注。
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