有机电解质的毒性、可燃性和腐蚀性构成了巨大的威胁。2 在这方面,基于水系电解质的 EES 设备例如水系超级电容器、3 水系锌电池(锌离子电池、锌碱性电池和锌空气电池)和水系碱金属离子电池已经成为研究热点。4 – 7 这些水系系统具有高安全性、优异的倍率性能和易于组装的特点,使其成为未来便携式 EES 的理想选择。电极材料是所有 EES 设备中必不可少的组成部分;因此,人们一直致力于付出巨大的努力来定制其创新的结构和成分设计。在水性电解质中,阳离子通常表现为水合形式,例如[Na(H2O)6]+、[K(H2O)8]+、[Mg(H2O)6]2+和[Al(H2O)6]3+,与有机电解质相比,其水合离子半径较大。8,9 与此相符的是,探索具有扩大层间距以实现离子快速插入的先进材料是非常可取的,特别是对于
ab5-金属合金(例如LANI5)能够分别充电和放电,能够分别充电和放电,能够进行可逆的氢气吸收/解吸反应。这是镍金属氢化物电池中最受欢迎的电极。吸收 - 通过化学或分子作用占用另一种材料或保留一种材料。累加器 - 可充电电池或电池(另请参见辅助电池)。酸电池 - 用作电解质的电池,例如,铅酸电池,其中硫酸为电解质。主动材料 - 电极材料,在电荷实际容量中存储的化学能在排放过程中产生电能 - 通常以安培小时或毫安小时表示的总电池容量可用于执行工作。特定电池的实际容量取决于许多因素,包括截止电压,排放率,温度,充电方法以及电池的年龄和寿命。agm(吸收玻璃垫) - 一种非编织的分离材料几乎完全由玻璃微纤维组成,这些玻璃微纤维吸收和保留电解质,在电池中没有免费的电解质来溢出。用这种材料制造的 VRLA电池通常称为“ AGM”电池。 碱性 - 经常用于长时间需要重电流的电子应用中的主电池(不可用)(即 :CD播放器,收音机等)。 碱性电池可以比相同尺寸的传统碳/锌电池提供50-100%的总能量,因此它们在消费者应用中的受欢迎程度。VRLA电池通常称为“ AGM”电池。碱性 - 经常用于长时间需要重电流的电子应用中的主电池(不可用)(即:CD播放器,收音机等)。碱性电池可以比相同尺寸的传统碳/锌电池提供50-100%的总能量,因此它们在消费者应用中的受欢迎程度。碱性储物电池 - 电池使用碱性水溶液的电解液。设计的镍 - 加德米电池。合金 - 其他几种金属或金属和非金属的混合物。交流发电机 - 汽车中用于产生电流的一种发电机。环境湿度 - 周围环境的平均湿度。环境温度 - 周围环境的平均温度。安培(AMP,A) - 通过电路的电子流速或电流的度量单位。安培小时(AMP-HRS,AH) - 电池电气存储容量的测量单位,通过将安培中的电流乘以排放的时间来获得。(示例:提供5安培的电池20小时可提供5安培x 20小时= 100安培的容量。)安培小时的容量 - 可以在一次放电时通过电池输送的安培小时数量。阳极 - 放电期间,电池的负电极为阳极。在充电过程中,逆转和电池的正电极是阳极。阳极将电子放在负载电路上并溶解到电解质中。水电池 - 带有水基电解质的电池。电解质可能不会是液体的,因为它可以被电池的分离器吸收。组装电池 - 由多个电池组成的任何电池。
2024 年 2 月 16 日 加州能源委员会档案部,MS-4 回复:档案编号。23-ERDD-08 715 P Street Sacramento, CA 95814-5512 回复:Eos Energy 对长期储能示范征集信息的评论回复 CEC 档案编号 23-ERDD-08 Eos Energy Enterprises (Eos) 很高兴回应加州能源委员会关于长期储能 (LDES) 的信息请求 (RFI)。Eos 成立于 2008 年,一直致力于通过积极巧妙的解决方案加速向清洁能源的转变,这些解决方案改变了世界储存电力的方式。我们突破性的 Znyth® 水合锌电池旨在克服传统锂离子技术的局限性。Eos 很自豪能够提供美国制造、性能和价格具有竞争力的商用能源存储系统。Eos 能源存储解决方案可以成为加州向可再生能源转型的关键组成部分。受访者特征 Eos Energy Enterprises (Eos) 是一家营利性公司,为公用事业、商业和工业以及可再生能源市场设计、制造和部署电池存储解决方案。我们提供固定电池存储解决方案,可在需要 4-12 小时以上调度窗口的市场中运行。我们的旗舰产品是 Eos Znyth DC 电池系统,旨在满足电网规模能源存储市场的需求。Eos Energy Enterprises, Inc. 成立于 2008 年,总部位于新泽西州爱迪生,制造工厂位于宾夕法尼亚州 Turtle Creek。能源存储解决方案和公司亮点:
在过去的几年中,锂离子电池的使用一直在增加。据信,锂离子电池的市场价值将从2017年的300亿美元增长到2025年的1000亿美元,尽管它们在大规模运营中的使用受某些问题的限制。锂离子电池可能非常昂贵。这些电池比镍金属氢化物电池贵40%。在过热或增加电源的情况下,设备可能会更快地损坏。对锂离子电池安全性的担忧在公众中很常见[1-3]。一种特殊类型的电池称为锂离子电池,当它变得太热或过度充电时可能会爆炸。这是由于过程中使用的液体产生的气体而发生的。运输大型锂离子电池可能会引起困难。用锂离子年龄制成的电池,在500至1000使用后无法正常工作。使用锂离子技术制作更好的电池存在一些问题。尽管锂是一种宝贵的资源,但很难找到。不足的锂会导致货币和生态困境增加。如果锂的成本上升,获得低锂含量的矿物质的利益将增加。尽管处理物体而不是回收它们可能会更容易,更具成本效益,但这种做法会对环境产生不利的后果,例如在创建新鲜产品期间的能源消耗和浪费增强[4-6]。锌,镁,钙和钠是可以充电并用于存储能量的电池类型。它们是新型储能设备的流行选择。Zn-Ion电池是安全的,因为水被用作电解质。Zn-Ion电池可以用易于发现的材料制成。锌电池比锂离子电池便宜且持续时间更长。使用基于MG离子的可充电电池越来越普遍作为一种新型的储能解决方案。mg在地球上廉价且丰富,可以存储大量能量。大规模的努力可以极大地受益。使用mg作为阴极
技术计划 2023 年 4 月 24 日,星期一 08.30 注册/领取工具包 09.30 开幕式 10.15 第 1 场:绿色回收 主席:RP Sharma - “废旧铅酸电池绿色回收的标准操作程序”,作者:Brian Wilson,国际铅协会,英国 - “铅暴露管理的最新进展”,作者:Venkatesh Thuppil 博士,NRCLPI - “ULAB 回收——印度金属循环的成熟范例”,作者:Vijay Pareek,Gravita India Ltd - “印度铅酸电池回收的不断增长的市场”,作者:Sandeep Ramesh,Nile Ltd - “电池废物管理规则,2022”,作者:L Pugazhenthy,ILZDA - “欧盟新电池法规——为电池原材料创造循环经济”,作者:Steve Binks 博士,国际铅协会,英国 - “精炼铅品牌- 印度方式” Chittaranjan Rege,MCX India 12.15 小时 第二节:能源存储 主席:Brian Wilson - “净零 - 能源转型和铅酸电池的作用” Subhankar Chakarabarty,Exide Industries Ltd - “安全和可持续环境中的铅酸电池制造” Amlan Kanti Das,Luminous Power Technologies India Pvt Ltd - “微调管板制造技术” CS Ramanathan,顾问 - “超越锂 - 印度市场机遇” Debi Prasad Dash 博士,印度能源存储联盟 - “可再生能源电池 - 太阳能系统” Ramesh Natarajan,顾问 13.30 小时 午餐休息 14.00 小时 第三节:能源存储 主席:L Pugazhenthy - “铅酸电池及其在能源存储中的战略作用” Carl Telford 博士,英国电池创新联盟 - “铅酸电池性能及其依赖性15.00 小时 第四节:锌电池 主席:SK Prabhu - “彻底改变锌能源存储解决方案 - 印度的最佳选择” - Milind Dukle,Godrej UEP - “设计锌空气电池的阳极 - 挑战与机遇” - M Jayakumar 博士,CSIR,CECRI
1。伯特利·塔雷基(Bethel Tarekegne),丽贝卡·奥尼尔(Rebecca O'Neil),杰里米(Jeremy)Twitchell。“存储作为股票资产。”当前的可持续/可再生能源报告8,149-155(2021年9月)。2。Charlie Vartanian,Matt Paiss,Vilayanur Viswanathan,Jaime Kolln,David Reed。 “审查储能系统的代码和标准”。 当前的可持续/可再生能源8,138-148(2021年9月)。 3。 Patrick Balducci,Kendall Mongird,Mark Weimar。 “了解储能对电源系统的可靠性和弹性应用的价值。” 当前的可持续/可再生能源报告8,131-137(2021年9月)。 4。 Xiang Li,Peiyuan Gao,Yun-Yu Lai,J。DavidBazak,Aaron Hollas,Heng-Yi Lin,Vijayakumar Murugesan,Shuyuan Zhang,Chung-Fu Cheng,Wei-Yao Tung,Yuehting Lai,Yuehting Lai,Yueh-ting Lai,Ruozhu Feng,Yien Yien wang,Wei-wang,Weunwang,wang,W。 “有机铁复合体的对称性设计,用于长循环性有机氧化还原流动电池。” 自然能源6,873-881(2021年9月)。 5。 Ismael A. Rodriguez-Perez,Hee-Jung Chang,Matthew Fayette,Bhuvaneswari M. Sivakumar,Daiwon Choi,Xiaolin Li,David Reed。 “对轻度水解物中Zn – Mno 2电池中氧化还原过程的机理研究。” 材料化学杂志A 9(36),20766-20775(2021年8月)。 6。 Alasdair J. Crawford,Daiwon Choi,Patrick J. Balducci,Venkat R. Subramanian,Vilayanur V. Viswanathan。 “锂离子电池物理学和基于统计的健康模型。” 7。 8。 9。Charlie Vartanian,Matt Paiss,Vilayanur Viswanathan,Jaime Kolln,David Reed。“审查储能系统的代码和标准”。当前的可持续/可再生能源8,138-148(2021年9月)。3。Patrick Balducci,Kendall Mongird,Mark Weimar。“了解储能对电源系统的可靠性和弹性应用的价值。”当前的可持续/可再生能源报告8,131-137(2021年9月)。4。Xiang Li,Peiyuan Gao,Yun-Yu Lai,J。DavidBazak,Aaron Hollas,Heng-Yi Lin,Vijayakumar Murugesan,Shuyuan Zhang,Chung-Fu Cheng,Wei-Yao Tung,Yuehting Lai,Yuehting Lai,Yueh-ting Lai,Ruozhu Feng,Yien Yien wang,Wei-wang,Weunwang,wang,W。“有机铁复合体的对称性设计,用于长循环性有机氧化还原流动电池。”自然能源6,873-881(2021年9月)。5。Ismael A. Rodriguez-Perez,Hee-Jung Chang,Matthew Fayette,Bhuvaneswari M. Sivakumar,Daiwon Choi,Xiaolin Li,David Reed。 “对轻度水解物中Zn – Mno 2电池中氧化还原过程的机理研究。” 材料化学杂志A 9(36),20766-20775(2021年8月)。 6。 Alasdair J. Crawford,Daiwon Choi,Patrick J. Balducci,Venkat R. Subramanian,Vilayanur V. Viswanathan。 “锂离子电池物理学和基于统计的健康模型。” 7。 8。 9。Ismael A. Rodriguez-Perez,Hee-Jung Chang,Matthew Fayette,Bhuvaneswari M. Sivakumar,Daiwon Choi,Xiaolin Li,David Reed。“对轻度水解物中Zn – Mno 2电池中氧化还原过程的机理研究。”材料化学杂志A 9(36),20766-20775(2021年8月)。6。Alasdair J. Crawford,Daiwon Choi,Patrick J. Balducci,Venkat R. Subramanian,Vilayanur V. Viswanathan。“锂离子电池物理学和基于统计的健康模型。”7。8。9。权力来源杂志501,230032(2021年7月)。Hee-Jung Chang,Ismael A. Rodriguez-Perez,Matthew Fayette,Nathan L. Canfield,Huilin Pan,Daiwon Choi,Xiaolin Li,David Reed。“水基粘合剂对轻度水性锌电池中锰二氧化碳阴极的电化学性能的影响。”碳能3:(3),473-481(2021年7月)。Bhuvaneswari M. Sivakumar,Venkateshkumar Prabhakaran,Kaining Duanum,Edwin Thomsen,Brian Berland,Nicholas Gomez,David Reed,Vijayakumar Murugesan。“钒氧化还原流量电池中碳电极的长期结构和化学稳定性。”ACS应用能源材料4:(6),6074-6081(2021年6月)。Xiaowen Zhan,Minyuan M. Li,J. Mark Weller,Vincent L. Sprenkle,Guosheng Li。 “最近用于卤化钠卤化物电池的阴极材料的进度。” 材料14:(12),3260(2021年6月)。 10。 Ruozhu Feng,Xin Zhang,Vijayakumar Murugesan,Aaron Hollas,Ying Chen,Yuyan Shao,Eric Walter,Nadeesha P. N. Wellala,Litao Yan,Kevin M. Rosso,Kevin M. Rosso,Wei Wang。 “可逆的酮氢化和脱氢有机氧化还原流量电池。” 科学372:(6544),836-840(2021年5月)。 11。 J. David Bazak,Allison R. Wong,Kaining Duanmu,Kee Sung Han,David Reed,Vijayakumar Murugesan。 “使用多核NMR和DFT使用水性硫酸的浓度依赖性溶剂化结构和动力学”。 物理化学杂志B 125(19),5089-5099(2021年5月)。 12。 junhua Song,Kang Xu,Nian Liu,David Reed,小姐Li。 13。 14。Xiaowen Zhan,Minyuan M. Li,J.Mark Weller,Vincent L. Sprenkle,Guosheng Li。 “最近用于卤化钠卤化物电池的阴极材料的进度。” 材料14:(12),3260(2021年6月)。 10。 Ruozhu Feng,Xin Zhang,Vijayakumar Murugesan,Aaron Hollas,Ying Chen,Yuyan Shao,Eric Walter,Nadeesha P. N. Wellala,Litao Yan,Kevin M. Rosso,Kevin M. Rosso,Wei Wang。 “可逆的酮氢化和脱氢有机氧化还原流量电池。” 科学372:(6544),836-840(2021年5月)。 11。 J. David Bazak,Allison R. Wong,Kaining Duanmu,Kee Sung Han,David Reed,Vijayakumar Murugesan。 “使用多核NMR和DFT使用水性硫酸的浓度依赖性溶剂化结构和动力学”。 物理化学杂志B 125(19),5089-5099(2021年5月)。 12。 junhua Song,Kang Xu,Nian Liu,David Reed,小姐Li。 13。 14。Mark Weller,Vincent L. 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Viswanathan,David Reed,Vincent Sprenkle,Guosheng Li。 “在剃须占空比下评估斑马电池模块。” 材料14:(9),2280(2021年4月)。 Biwei Xiao,Yichao Wang,Sha Tan,Miao Song,Xiang Li,Yuxin Zhang,Feng Lin,Kee Sung Han,Fredrick Omenya,Khalil Amine,Xiao-Qiao-Qinging Yang,Yang,David Reed,David Hu,Yanyan Hu,Gui-liang Xu,Enyyuan liia liia li,XIA,XIA,XIA,XIA,XINIA,XINIA,XINININ kininnin。 “富含锰的层状钠阴极的空缺 - 实现了O3相稳定。” Angewandte Chemie International Edition 60(15),8258-8267(2021年4月)。 15。 di Wu,Xu MA。 “用于控制和尺寸连接网格的能量存储的建模和优化方法:审查。” 当前的可持续/可再生能源报告(2021年3月)。 16。 di Wu,Xu MA,Patrick Balducci,Dhruv Bhatnagar。 “对幕后光伏的经济评估,并在夏威夷群岛上配对电池。” 应用能源286(2021年3月)。 17。 Vijayakumar Murugesan,Zimin Nie,Xin Zhang,Peiyuan Gao,Zihua Zhu,Qian Huang,Litao Yan,David Reed,Wei Wang。 “通过可调溶剂化学的化学反应加速了钒氧化还原流量电池的设计。” 细胞报告物理科学2(2),100323(2021年2月)。 18。 “应力和与界面兼容的红磷阳极,用于高能和耐用的钠离子电池。” ACS Energy Letters 6,547-556(2021年2月)。Nimat Shamim,Edwin C. Thomsen,Vilayanur V. Viswanathan,David Reed,Vincent Sprenkle,Guosheng Li。“在剃须占空比下评估斑马电池模块。”材料14:(9),2280(2021年4月)。Biwei Xiao,Yichao Wang,Sha Tan,Miao Song,Xiang Li,Yuxin Zhang,Feng Lin,Kee Sung Han,Fredrick Omenya,Khalil Amine,Xiao-Qiao-Qinging Yang,Yang,David Reed,David Hu,Yanyan Hu,Gui-liang Xu,Enyyuan liia liia li,XIA,XIA,XIA,XIA,XINIA,XINIA,XINININ kininnin。“富含锰的层状钠阴极的空缺 - 实现了O3相稳定。”Angewandte Chemie International Edition 60(15),8258-8267(2021年4月)。15。di Wu,Xu MA。“用于控制和尺寸连接网格的能量存储的建模和优化方法:审查。”当前的可持续/可再生能源报告(2021年3月)。16。di Wu,Xu MA,Patrick Balducci,Dhruv Bhatnagar。“对幕后光伏的经济评估,并在夏威夷群岛上配对电池。”应用能源286(2021年3月)。17。Vijayakumar Murugesan,Zimin Nie,Xin Zhang,Peiyuan Gao,Zihua Zhu,Qian Huang,Litao Yan,David Reed,Wei Wang。“通过可调溶剂化学的化学反应加速了钒氧化还原流量电池的设计。”细胞报告物理科学2(2),100323(2021年2月)。18。“应力和与界面兼容的红磷阳极,用于高能和耐用的钠离子电池。”ACS Energy Letters 6,547-556(2021年2月)。Xiang Liu, Biwei Xiao, Amine Daali, Xinwei Zhou, Zhou Yu, Xiang Li, Yuzi Liu, Liang Yin, Zhenzhen Yang, Chen Zhao, Likun Zhu, Yang Ren, Lei Cheng, Shabbir Ahmed, Zonghai Chen, Xiaolin Li, Gui-Liang Xu, Khalil胺。19。Minyuan M. Li,Xiaochuan Lu,Xiaowen Zhan,Mark H. Engelhard,Jeffrey F. Bonnett,Evgueni Polikarpov,Keeyoung Jung,David M. Reed,Vincent Sprenkle,Vincent Sprenkle,Guosheng Li。“高温硫磺电池在低温下通过优质的熔融性可润湿性。”化学通信57(1)45-48(2021年1月)。20。Maitri Uppaluri,Akshay Subramaniam,Lubhani Mishra,Vilayanur Viswanathan,Venkat R. Subramanian。“传输模型可以预测锂金属电池中的逆特征而不修饰动力学吗?”电化学学会杂志167,第16号,文章编号160547(2020年12月)。21。Qian Huang,Bin Li,Chaojie Song,Zhengming Jiang,Alison Platt,Khalid Fatih,Christina Bock,Darren Jang,David Reed。“通过稳定的参考电极对全瓦数氧化还原流量电池进行原位可靠性研究。”电化学学会杂志165,第16号,第160541条(2020年12月)。22。Jeremy Twitchell,Jeffrey Taft,Rebecca O'Neil,Angela Becker-Dippmann。2021,PNNL-30172,西北国家实验室,华盛顿州Richland。 嵌入式网格储能的调节含义23。 丽贝卡·奥尼尔(Rebecca O'Neil),杰里米(Jeremy)Twitchell,Danielle Preziuso。 2021,PNNL-30949,西北部国家实验室,华盛顿州里奇兰。 能源公平与环境正义研讨会报告2021,PNNL-30172,西北国家实验室,华盛顿州Richland。嵌入式网格储能的调节含义23。丽贝卡·奥尼尔(Rebecca O'Neil),杰里米(Jeremy)Twitchell,Danielle Preziuso。2021,PNNL-30949,西北部国家实验室,华盛顿州里奇兰。 能源公平与环境正义研讨会报告2021,PNNL-30949,西北部国家实验室,华盛顿州里奇兰。能源公平与环境正义研讨会报告
摘要:时间序列分类是数据挖掘中的一个具有挑战性且令人兴奋的问题。根据时间序列进行了分类和诊断的某些疾病。糖尿病是这种情况,可以根据口服葡萄糖耐受性测试(OGTT)的数据进行分析。及时诊断糖尿病对于疾病管理至关重要。糖尿病不会突然出现。取而代之的是,患者表现出葡萄糖耐受性受损的症状,也可以通过葡萄糖耐受性测试来诊断。这项工作使用基于时间序列数据的深神经网络提出了疾病,特定糖尿病和葡萄糖耐受性差的分类和诊断方案。此外,通过Dalla Man和UVA/Padova模型获得了虚拟患者的数据;对实际患者的数据进行了验证。结果表明,深神经网络的精度为96%。这表明DNNS是一个有用的工具,可以在早期检测中改善疾病的诊断和分类。
分类为电导体的材料具有有效携带或运输电流的能力,而由于内部电子的移动有限,绝缘子无法这样做。电子流经物质的易于性主要取决于它们可以轻易地经过其原子和原子核的方式。铁和钢等材料是示例性的导体,而玻璃和塑料等物质的电导率较差。价电子在电导传导中的作用不能夸大;这些最外面的电子与他们的父原子松散结合,并且可以相对容易从其位置移开。易于获得或损失电子的无机材料通常显示高电导率,而有机分子由于将它们固定在一起的强共价键而倾向于绝缘。有趣的是,某些材料可能会根据其组成而表现出不同水平的电导率;例如,纯净水是一种绝缘子,但脏水在某种程度上导致电力。添加杂质或与其他元素掺杂可以显着改变材料的电导率。在电导体中,由于普通条件下的高电导率,银是最好的。然而,它对破坏的敏感性和随后降低电导率的氧化物层的形成不可忽视。相反,经常在需要电流控制的应用中使用强大的绝缘子,例如橡胶,玻璃和钻石。某些材料在极低的温度下成为超导体。材料的形状和大小在确定其电导率水平方面也起着至关重要的作用;较厚的碎片通常表现出比较薄的电导性能更好。此外,温度波动会影响电导率水平,而温度通常会导致材料内的电子迁移率提高。大多数材料根据温度和其他因素表现出不同水平的电导率。凉爽的金属通常是好的导体,而热金属的效率往往降低。传导本身有时会改变材料的温度。在导体中,电子自由流动而不会损害原子或引起磨损。但是,移动电子确实会遇到阻力。因此,流经导电材料的电流会加热它们。金属和等离子体通常是好的导体,这是由于其价电子的移动性。绝缘子通常由有机分子组成,主要由牢固的共价键组合在一起,使电子很难流动。掺杂或杂质等因素也会影响电导率,如纯净水是绝缘体,但由于自由浮动离子而导致的盐水。所有材料都可以根据表1。表1:导体,绝缘体和半导体特性铜是一个众所周知的导体,以最小的对立传递电流。橡胶是一种绝缘子,通常用于涂上用于电动工作的工具手柄。van de Graaff在1930年代。需要极高的电压才能迫使橡胶进入传导。石墨,一种碳的形式,用作半导体,限制了给定电压产生的电流量。在本文中,我们探讨了导体,绝缘体和半导体的一些特征。导体导体是一种对电子流(电流)几乎没有反对的材料。由于其电阻较低,因此通过它产生电流所需的能量很少。最好的导体具有最低的电阻,使其非常适合传输电流。一个原子的价壳决定其电气特性,其价值壳电子和单位体积原子的数量影响电导率。绝缘子绝缘子是具有极高电阻的材料,可防止电流流动。例如,电源线上的绝缘材料可防止电流在接触时到达您。一些元素,例如霓虹灯,是天然绝缘体。用于保护技术人员的常见绝缘子包括橡胶,特氟龙和云母等化合物。正如预期的那样,导体和绝缘子具有相反的特性,绝缘子具有完整的价壳,单位体积的原子很少。半导体的任何表现出导体和绝缘子之间中间电导率的元素都可以视为半导体。半导体:当面对明显的电阻时,导体和绝缘子铜之间具有耐药性的材料最小的对立变得显而易见。当原子紧密相互作用时,它们的能级堆在一起。等式1实现了两个主要目的:它使我们能够计算利息并揭示利息价值及其变量之间的关系。例如,等式1说明$ r = \ rho \ frac {l} {a} $,证明电阻与电阻率,长度和与横截面面积成反比成正比。此外,温度由于温度系数而影响导体的电阻率,导体随着温度的升高而升高。回顾问题概述了导体,绝缘体,半导体的定义,并解释了电导率如何由价电子和原子密度确定。电阻率定义为特定材料体积的电阻,通常以CMIL-ω/FT或ω-CM单位测量。导体表现出正温度系数,表明随着温度升高的耐药性增加。这种基本的理解将材料根据电导率的电导率分类为导体,绝缘体和半导体。例如,如果两个原子连接,则与单个原子相比,相邻能级的数量将是两倍。随着越来越多的原子融合在一起,这种模式继续存在,形成了多个层次的集群。在固体中,许多原子会产生大量的水平,但是大多数高能级均融合到连续范围内,除了根本不存在的特定差距。这些没有级别的区域称为带隙。电子占据的最高能量簇被称为价带。这种现象用于保护与保险丝的电路。导体具有部分填充的价带,具有足够的空位,使电子可以在电场下自由移动。相比之下,绝缘子完全填充了其价带,并在其之间留下了很大的差距。这个较大的间隙可防止电子移动,除非有足够的能量越过。半导体在价和传导带之间的差距较小。在室温下,由于热能,价带几乎已经满,导致某些电子转移到传导带中,它们可以在外部电场下自由移动。Valence带中留下的“孔”表现就像正电荷载体。温度较高的材料倾向于增加对电流的抵抗力。例如,5°C的温度升高可提高铜的电阻率2%。相反,由于电子在传导带中的填充水平升高,绝缘体和半导体的电阻率降低,它们可以在外部电场下移动。价和导带之间的能量差会显着影响电导率,较小的间隙导致温度较低的电导率较高。分子由于放射性元件和宇宙射线的辐射而分离为离子,使大气导电中的某些气体产生。电泳根据颗粒在电解溶液中的迁移率分离。欧姆加热会在电流流过电线时,如电线或灯泡所示。电阻器中消散的功率由p = i^2r给出。但是,在某些材料中,由于碰撞而导致的能量损失在低温下消失,表现出超导性。发生这种情况是因为电子会失去对声子的能量,但是在超导体中,通过电子和材料之间的复杂量子机械相互作用来阻止这种能量损失。常用的超导体是一种niobium and Titanium合金,它需要冷却至极低的温度才能表现出其性质。在较高温度下发现超导性能彻底改变了各个领域,从而实现了液氮而不是昂贵的液态氦气。这一突破为电力传输,高速计算等中的应用铺平了道路。12伏汽车电池展示了如何通过化学反应或机械手段来利用电动力。Van de Graaff Generator是Robert J.由于其概念上的简单性,这种类型的粒子加速器已被广泛用于研究亚原子颗粒。该设备通过将正电荷运送到绝缘输送带上的正电荷从基部到导电圆顶的内部,在那里将其移除并迅速移动到外面。带正电荷的圆顶会产生一个电场,该电场排斥额外的正电荷,需要工作以保持传送带的转动。在平衡中,圆顶的电势保持在正值下,电流从圆顶流向地面,并通过在绝缘带上的电荷运输均衡。这个概念是所有电动力来源的基础,在该源中,在单独的位置释放了能量以产生伏特细胞。一个简单的示例涉及将铜和锌线插入柠檬中,从而在它们之间产生1.1伏的电势差。“柠檬电池”本质上是一个令人印象深刻的伏特电池,能够仅产生最小的电力。相比之下,由类似材料制成的铜锌电池可以提供更多的功率。此替代电池具有两种溶液:一种含有硫酸铜,另一种含硫酸锌。氯化钾盐桥通过电气连接两种溶液。两种类型的电池都从铜和锌之间电子结合的差异中得出了能量。能量,从电线中取出游离电子。同时,来自电线的锌原子溶解为带正电荷的锌离子,使电线具有多余的自由电子。这会导致带正电荷的铜线和负电荷的锌线,该锌线被盐桥隔开,该盐桥完成了内部电路。一个12伏铅酸电池由六个伏特电池组成,每个电池串联连接时大约产生大约两个伏特。每个细胞都具有并行连接的正极和负电极,为化学反应提供了较大的表面积。由于材料经历化学转换的速度,电池会递送更大的电流。电池电位为1.68 + 0.36 = 2.04伏。在铅酸电池中,每个伏电池都包含纯海绵状铅和氧化铅的正电极的负电极。将铅和氧化铅溶解在硫酸和水中。在正电极下,反应为PBO2 + SO -4- + 4H + + 2e-→PBSO4 + 2H2O +(1.68 V),而在负末端,它是Pb + SO -4-→PBSO4-→PBSO4 + 2e- +(0.36 V)。通过汽车发生器或外部电源为电池充电时,化学反应会反转。60Ω电阻连接到电动力。字母A,B,C和D是参考点。源将点A保持在电势12伏高于点D,从而导致VA和VD之间的12伏的电势差。由于点A和B通过具有可忽略的电阻的导体连接,因此它们具有相同的电势,并且点C和D具有相同的潜力。因此,整个电阻的电势差也为12伏。可以使用欧姆定律计算流过电阻的电流:i = va -vd / rb。代替给定值,我们得到i = 0.2安培。可以使用等式(22):p = i^2 * R计算热量中消散的功率。插入值,我们得到p = 0.04瓦。当热量来自电动力源时消散的能量。该源在将电荷DQ从点d到点A移动的工作中所做的工作由dw = dq *(va -vd)给出。电池传递的功率是通过将DW除以DT获得的,导致P = 2.4瓦。如果两个电阻串联连接,则等效电阻是个体电阻的总和:rab = r1 + r2。使用R1和R2的给定值,我们获得RAB =7Ω。并行连接两个电阻时,电荷具有从C到D流动的其他路径,从而降低了整体电阻。可以使用等式(20):1/rcd = 1/r1 + 1/r2计算等效电阻的值。代替给定值,我们获得RCD = 1/0.7 =1.43Ω。在阻抗为2欧姆或5欧姆的情况下,值得注意的是,这些方程式可以相对轻松地适应多种电阻。