新能源材料的基礎(chǔ)仍然是材料科學(xué)與工程基于新能源理念的演化與發(fā)展，材料科學(xué)與工程研究的范圍涉及金屬、陶瓷、高分子材料（如塑料）、半導(dǎo)體以及復(fù)合材料。通過各種物理與化學(xué)的方法來發(fā)現(xiàn)新材料、改變傳統(tǒng)材料的特性或行為使它們變得更有用，這就是材料科學(xué)的核心。材料的應(yīng)用是人類發(fā)展的里程碎，人類所有的文明進程都是以他們使用的材料來分類的，如石器時代、鋼器時代，鐵器時代等。21世紀(jì)是新能源發(fā)揮巨大作用的年代，顯然新能源材料及相關(guān)技術(shù)也將發(fā)揮l巨大作用，新能源材料之所以被稱為新能源材料，必然在研究該類材料的時候要體現(xiàn)出新能源的角色。既然現(xiàn)在新能源的概念已經(jīng)涵蓋很多方面，那么具體的某類新能源材料就要體現(xiàn)出其所代表的該類新能源的某個（些）特性。

新能源新材料是在環(huán)保理念推出之后引發(fā)的對不可再生資源節(jié)約利用的一種新的科技理念，新能源新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的，性能超群的一些材料，具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。新材料技術(shù)期是按照人的意志，通過物理研究，材料設(shè)計、材料加工，試驗評價等一承列研究過程。創(chuàng)造出能滿星各種需要的新里材料。

1.超導(dǎo)材料

有些材料當(dāng)溫度下降至某一臨界據(jù)度時.其電阻完全消失，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性，具有這種現(xiàn)象的材料稱為超導(dǎo)材精。超導(dǎo)體的另外一個持征是：當(dāng)電阻苗失時，磁感應(yīng)線將不能通過超導(dǎo)體，這種觀象稱為抗礎(chǔ)性一般金屬（間知：課，的電阻車隨溫度的下降面逐漸減小，當(dāng)溫度接近于OK時，其電阻達到某一數(shù)倒。面1019年荷一科學(xué)家晶內(nèi)斯用液氫冷卻水銀，當(dāng)溫度下降前4.2K（即-2691.發(fā)現(xiàn)水銀的電組克全節(jié)超導(dǎo)電性和抗微性是超導(dǎo)體的兩個重要特性。使超導(dǎo)體電阻為零的需度稱為臨界君變（TC）.超導(dǎo)材料研竟的難題是突破“溫度障碼”，即手找高溫超導(dǎo)材料.以NBTG.N1.Sa 為代去的實用超導(dǎo)材料已實現(xiàn)了商品化，作核微共據(jù)人體或像《NAIR1）.超寧微體及天得期滋要誠林等多個領(lǐng)域獲得了應(yīng)填：SoUIt）作為超導(dǎo)體弱電成有的典使已在微弱電樓你易西量方前起和了香要作用，其烈做度是其他任何菲超導(dǎo)的裝置無達達到的。

但是，市于常規(guī)低溫超導(dǎo)體的臨界溫度（TC)。超導(dǎo)材料研究的難題是突破“溫度障礙”，即尋找高溫超導(dǎo)材料。以NbTl、Nb；Sn為代表的實用超導(dǎo)材料已實現(xiàn)了商品化，在核磁共振人體成像（NMRID、超導(dǎo)磁體及大型加速器磁體等多個領(lǐng)域獲得了應(yīng)用：SQUID作為超導(dǎo)體弱電應(yīng)用的典范已在微弱電磁信號測量方面起到了重要作用，其靈敏度是其他任何非超導(dǎo)的裝置無法達到的。但是，由于常規(guī)低溫超導(dǎo)體的臨界溫度太低，必須在昂貴復(fù)雜的液氮（4.2K）系統(tǒng)中使用.因而嚴重地限制了低溫超導(dǎo)應(yīng)用的發(fā)展，高溫氧化物超導(dǎo)體的出現(xiàn)，突破了溫度壁金，把超導(dǎo)應(yīng)用溫度從液氮（4.2K）提高到液氨（77K）溫區(qū)。同液氨相比，液氮是一種非常經(jīng)濟的冷探。并且具有較高的熱容量，給工程應(yīng)用帶來了極大的方便。另外，高溫超導(dǎo)體都具有相當(dāng)高的磁性能，能夠用來產(chǎn)生20T以上的強磁場。

超導(dǎo)材料最誘人的應(yīng)用是發(fā)電，輸電和儲能。利用超導(dǎo)材料制作發(fā)電機的線圈磁體后的超導(dǎo)發(fā)電機，可以將發(fā)電機的磁場強度提高到5萬-6萬高斯，而且?guī)缀鯖]有能量損失，與常規(guī)發(fā)電機相比，超導(dǎo)發(fā)電機的單機容量提高5~l0倍，發(fā)電效率提商50%：超導(dǎo)輸電線和超導(dǎo)變壓器可以把電力幾乎無橫耗地輸送維用產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計，日旗的銅或鋁導(dǎo)線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線上，在中國每年的電力損失達1000多億度。若改為超導(dǎo)輸電，節(jié)省的電能相當(dāng)于新建數(shù)十個大型發(fā)電廠；超導(dǎo)微是浮列車的工作原理是利用超畢材料的抗磁性，將超導(dǎo)材料置于永久磁體（或磁場）的上方，由于超導(dǎo)的抗磁性，磁體的就力線不能穿過超導(dǎo)體，磁體（或磁場）和超導(dǎo)體之間會產(chǎn)生排斥力，使超導(dǎo)體懸浮在上方。利用這種磁懸津效應(yīng)可以制作高速超導(dǎo)磁懸浮列車，如已運行的日本新干線列車，上海汕東圍際機場的高速列車等：用于超導(dǎo)計算機，高速計算機要求在集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集相列的電路在工工作時會產(chǎn)生大量的熱量，若利用電阻接近于零的超導(dǎo)材料制作連按級或超微發(fā)熱的超導(dǎo)器件，則不存在散熱問題，可使計算機的運算速度大大提腐。

2.能源材料

能源材料主要有太陽能電他材料、儲氫材料，圖體氧化物電池材料等。太陽能電池材料是新能源材料.IBM公司研制的多層復(fù)合太陽能電池，轉(zhuǎn)換率高達10%。氫是無污染。高效的理想能源，氫的利用關(guān)鍵是氫的儲存與運輸，美國能源部在全部氫能研究經(jīng)費中，太約有50%用于儲氫技術(shù)。氫對一般材料會產(chǎn)生賽蝕，造成氫脆及其滲困，在運輸中也極易媒難。儲氫材科的儲氧方式是材料與氫結(jié)合形成氧化物，當(dāng)需要時加熱放領(lǐng)，款完后又可以繼續(xù)危氧，目削的儲氫材料多為金屬化合物，如La\eH，Ti；Mn.H等。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍，關(guān)鍵是電池材料，如固體電解質(zhì)薄膜和電他陰極材料，還有質(zhì)子交換膜型燃料電池用的有機質(zhì)子交換膜等。

3.智能材料

智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一。國外在智能材料的研發(fā)方面取得很多技術(shù)突破，如英國字航公司的導(dǎo)線傳感器。用于測試飛機蒙皮上的應(yīng)變與溫度情況；英國開發(fā)出一種快速反應(yīng)形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環(huán)，且輸出功率高，用它制作制動器時，反應(yīng)時間僅為10分鐘；形狀記憶合金還成功地應(yīng)用于衛(wèi)星天線、醫(yī)學(xué)等側(cè)域。另外，還有壓電材料，磁致伸縮材料、導(dǎo)電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅(qū)動組件材料等功能材料。

4.磁性材料

磁性材料可分為軟磁材料和硬磁材料兩類，軟磁材料是指那些易于磁化并可反復(fù)磁化的材料，但當(dāng)?shù)聢鋈コ?，磁性即隨之消失。這類材料的特性標(biāo)志是：磁導(dǎo)率（μ=B/H）離，即在磁場中很容易被磁化，并很快達到高的磁化強度；但當(dāng)磁場消失時，其剩磁就很小。這種材料在電子技術(shù)中廣適應(yīng)用于高顆技術(shù)。如磁芯、磁頭、存儲器磁芯：在通電技術(shù)中可用于制作變正器、開關(guān)繼電器等。日前常用的軟磁體有讀硅合金、鐵側(cè)含金、非品金屬。Fe（3%-4%155的供硅個金是最常用的軟磁材料，常用作低頻變壓器、電動機及發(fā)電機的以芯：鐵建企金的性能比鐵信合命好，典型代表材料為坡英合金（Per mAllay），其成分為79KNi-21%下e.城英合會具有高的磁導(dǎo)率（磁導(dǎo)率，為鐵往合金的10~20倍）。低的損耗：并且在樹磁場中民有高的磁導(dǎo)率和低的斷就力，廣泛用于電訊工業(yè)、電子計算機和控制系統(tǒng)方面，是重要的電子材科；非品年屬會屬政聘與一般查屬的不同點趣其被構(gòu)為非品體。

它們是曲Fe.Co、i及十金屬元B.所組成，其生產(chǎn)工藝西水是采用級供的速度想金屬液冷卻，使網(wǎng)態(tài)全屬獲得原子無規(guī)則排列的非品體整劇。非品雀屬其有據(jù)常優(yōu)息的做性能.它們已II于低能耗的變壓器，磁性傳感器、記是磁常。男外，有的非品參屬其有優(yōu)良的背觸性、有的非品命屬具有強度高，即性好的特點。

水破材料（就破材科》經(jīng)磁化后?；庹纤⒌谋Ｖ谱鲂?，其性能特點是其行高的利磁考的永磁材料（硬磁材料）經(jīng)磁化后，去除外磁場仍保留磁性，其性能特點是具有高的剩磁，高的斷頑力。利用此特性可制造水久磁鐵，可把它作為磁源。如常見的指南針、儀表、微電機，電動機、錄音機、電話及醫(yī)療等方面。水磁材料包括鐵氧體和金屬水磁材料兩類。鐵氧體的用量大、應(yīng)用廣泛、價格低，但截性能一般，用于一般要求的水磁體。金屬水磁材料中，最早使用的是高碳鋼，但磁性能較差。高性能水磁材料的品種有鋁錦鉆（Al-N；-Co)和鐵鉻鉆（Fe-CrCo)；稀土水磁，如較早的稀土鉆（Re-Co）合金（主要品種有利用粉末治金技術(shù)制成的SmCo.和SmCon），以及現(xiàn)在廣泛采用的促鐵翻（N-Fe-B)粉土水磁，促鐵礎(chǔ)磁體不僅性能優(yōu)，而且不含稀缺元素鉆，所以很快成為目前高性能永磁材料的代表，已用于高性能揚聲器、電子水表、核磁共振儀，微電機、汽車啟動電機等。

5.納米材料

納來本是一個尺度范圍，納米科學(xué)技術(shù)是一個磁科學(xué)前滑的高技術(shù)于一體的完整體系，它的基本含義是在的來尺寸范圍內(nèi)認識和改造自然，通過直接操作和安排原子、分子來創(chuàng)新物質(zhì)。納米科技主要包播：納米體系想理學(xué)、納術(shù)化學(xué)，們術(shù)材料學(xué)，納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)，納米力學(xué)七個方面。納米材料趣的來科技需域中最富活力、研究內(nèi)涵十分豐富的科學(xué)分支。用納米來命名材料是20世紀(jì)50年錢，增米材料是指由納米顆粒構(gòu)成的固體材料，其中納米顆粒的尺于最多不超過1m納米納術(shù)材料的制備與合成技術(shù)是當(dāng)前主要的研究方向，雖然在樣品的合成上取得了一些進展，但至今仍不能制備非大量的塊狀樣品，因此可究納來材料的制備對其應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。目前我國已熱研制出一種理的米技不制造的乳化劑，以一定比例加入汽油后，可便像桑塔第一類的精車降低10%左右的耗油量：鈉米材料在幸溫條件下具有優(yōu)異的儲氫能力，在家溫常壓下，約23的氧能可以從這些納術(shù)材科中得以釋放，可以不用品費的超低溫被氫鋪存裝置。

彼能：即海洋按很能，這是一種取之不息，用之不渴的無污素可再生能源。據(jù)推測，地球L上海洋波浪碰藏的電能高達少101TW。近年來。在各回的新能源開發(fā)計劃中，被能的利用已故有一席之地。盡管被能發(fā)電成本較高，需要進一步完流，但目前的進想已表明了這種新能源潛在的商業(yè)價值。日本的一萊海養(yǎng)滅能發(fā)電廠已達行8年，電了廠的發(fā)電成本雖高于其他發(fā)電方式，但

對于邊運島的來說，可節(jié)省電力傳輸?shù)韧顿Y費用。目前，真，英、印度等回家已建成幾十上座波能發(fā)電站，且均運行良好。

可燃冰：這是一種甲烷與水結(jié)含在一起的固體化含物，它的外形與冰相似，故稱“可然冰”。可燃決在低溫高壓下輕穩(wěn)定狀態(tài)，冰融化所釋放的可燃氣體相當(dāng)于原集酬體化合物體積的10

倍。據(jù)測算，可燃凍的強藏量比地球上的煤，石油和天然氣的總和還答煤層氣：媒在形成過程中由于溫度發(fā)壓力增加，在產(chǎn)生變活作即的同時也釋放出可燃件氣體。從泥炭到褐媒，每噸媒產(chǎn)生68m”氣；從泥炭到肥媒，每噸媒產(chǎn)生130m2氣；從泥炭到無煙媒每噸煤產(chǎn)生400m*氣?？茖W(xué)家估計，地球上煤層氣可達2000Tm2。

做生物發(fā)醇，世界上有不少國家盛產(chǎn)甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物發(fā)酵，可制成酒精，酒精具有燃挽完全、效率高，無污染等特點，用其稀釋汽制可得到“乙醇汽油”，而且制作酒精的原料豐富，成本低廉。據(jù)報道，巴而已改裝“乙醇汽油“或酒精為燃料的汽車達幾十萬輛，減輕了大氣污染。此外，利用做生物可制取氫氣，以開蹄能源的新途徑。年四代核能源：當(dāng)今，世界科學(xué)家已研制出利用正反物質(zhì)的核聚變，來制造出無任何污染的新壁核能源。正反物質(zhì)的原子在相遇的瞬間，灰飛煙滅，此時，會產(chǎn)生高當(dāng)量的沖擊被以及光輻射能。這種強大的光輻射能可轉(zhuǎn)化為熱能，如果能夠控制正反物質(zhì)的核反應(yīng)強度，來作為人類的新黑能源，那將是人類能源史上的一場偉大的能源不命。

新能源發(fā)展過程中發(fā)探重要作用的新能源材料有鋰離子電池關(guān)鍵材料、像氫動力電池關(guān)鍵材料、氫能燃料電他關(guān)鍵材料、多品薄膜太陽能電池材料、LED發(fā)光材料、核用儲合金等。新能

源材料的應(yīng)用現(xiàn)狀可以概括為以下幾個方面。

1.鋰離子電池及其類鍵材料經(jīng)過10多年的發(fā)展，小型鋰離子電池在信息絡(luò)端產(chǎn)品（移動電話、便攜式電腦、數(shù)碼攝像機）中的應(yīng)用已占據(jù)蒸斷性地位，我國也已發(fā)展成為全球三大鋰離子電池和材料的制造和出口大國之一。新能源汽車用提離子勸力電池和新能源大規(guī)模儲能用鋰離子電池也已日漸成熟，市場前景廣闊。近10年來貍離子電池技術(shù)發(fā)展迅速，其比能量由100W·h/kg增加到180w·h/kg,比功率達到2000W/k原，循環(huán)壽命達到100次以上。在此基礎(chǔ)上，如何進一步提高鋰離子電池的性價比及其安全性是日前的研究重點，其中開發(fā)具有優(yōu)良綜合性能的正負極材料、工作溫度更高的新型隔膜和加阻燃劑的電解液是提高望離子電池安全性和降低成本的重要途徑。

2.鎳氯電池及其關(guān)鍵材料

鍵氫動力電池已進人成熟期.在商業(yè)化、規(guī)?；瘧?yīng)用的混合動力汽車中得到了實際驗證，全球已經(jīng)批量生產(chǎn)的混合動打汽車大多采用銀氯動力電準(zhǔn)。目前技術(shù)較為領(lǐng)先的是日本Panaso-nir FV Energy公司，其開象的電他品種主要為6.3A·h電池，形狀有圓柱形和方形兩種，電池比能量為45W·b/kg，比功率達到1300W/kg。采用牌氫動力電池的Prius混合動力轎車在全球銷售約120萬輛，并已經(jīng)經(jīng)受了11年左右的商業(yè)運行考核，隨著Prius混合動力轎車需求增大，原有的保氫動力電他的產(chǎn)最已不能滿足市場需求，Panasonic EV Enuergy公司正在福島縣新建一條可滿是106f個/年電動汽車用鍵氫動力電德的生產(chǎn)線，計劃3年后投產(chǎn)，保氫電池是近年來開發(fā)的一種新型電池，與常用的保錫電犯相比，容量可以提高一倍，沒有記憶效應(yīng)，對環(huán)境沒有污集。它的核心是儲氫合全材料，圍前主要使用的是RE（1aVi.）系.Mg系和Ti系儲氫材料。我同在小功事?lián)潆姵禺a(chǎn)業(yè)化方面取得了很大進展，鉀氫電他的出口逐年增長，年增長率為30%以上。世界各發(fā)達國家都將大型據(jù)氫電泡列入電動汽車的開發(fā)計劃，擺氫動力電池正朝著方形密封，大容業(yè)，高能比的方問發(fā)腔。

3.燃料電池材科

燃料電池材料國燃料電他與氫能的前切關(guān)系面總得意義重大，燃料電池可以應(yīng)用于工業(yè)及生活的各個方面，如使用慈料電池作為電動汽車電部一直是人類汽車發(fā)展的目標(biāo)之一。在材料及部件方面，在發(fā)進行了電解質(zhì)材料臺成及薄要化，電極材料含成與電極制備、密封材料及相關(guān)測試表征技術(shù)的研究，如推雜的LiC的將Y5Z.銀指雜的錳酸到陰極及NYSZ阿空陽極的制備與優(yōu)化等。采用度價的步法工藝，可在YS2Ni即極基底上潤備厚度僅為50gm的致密YS2薄膜，800℃用氫作燃料時單電池的輸出功率密度達到0.3W/cm’以上。

催化劑是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵材料之一，對于燃料電池的效率、壽命和成本均有較大影響。在目前的技術(shù)水平下，燃料電池中Pt的使用量為1~l.5g/kW，當(dāng)燃料電池汽車達到10°輛的規(guī)模（總功率為4×10°kW）時，Pt的用量將超過40t，而世界Pt族金屬總儲量為56000t，且主要集中于南非（77%）、俄羅斯（13%）和北美（6%）等地，我國本土的銷族金屬礦產(chǎn)資源非常貪乏，總保有儲量儀為3101。怕金屬的稀缺與高價已成為燃料電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的藍頸之一。如何降低貴金屬鉑催化劑的用量，開發(fā)非怕催化劑，提高其催化性能，成為當(dāng)前質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑的研究重點。

傳統(tǒng)的固體氧化物燃料電池（SOFC)通常在800~1000℃的高溫條件下工作，由此帶來材料選擇困難、制造成本高等問題。如果將SOFC的工作溫度降至600~800℃，便可采用廉價的不銹銷作為電他堆的連接材料，降低電池其他部件（B）P）對材料的要求，同時可以簡化電池堆設(shè)計，降低電池密封難度，減級電德組件材料間的互相反應(yīng).抑制電極材料結(jié)構(gòu)變化，從面提高S（OFC系統(tǒng)的壽命，降低SKOFC系統(tǒng)的成本。當(dāng)工作溫度進一步降至400~600℃時，有望實現(xiàn)SOFC的快速啟動和關(guān)閉，這為SOFC進軍燃料電池汽車、軍用潛虹及便攜式移動電源等領(lǐng)域打開了大門。實現(xiàn)SOFC的中低溫運行有兩條主要途徑：繼續(xù)采用傳統(tǒng)的YSZ電解質(zhì)材料，將其制成薄膜，減小電解質(zhì)厚度，以或小離子傳導(dǎo)距離，使燃料電池在較低的溫度下獲得較高的輸出功率，開發(fā)新型的中低溫固體電解面材料及與之相匹配的電板材料和連接板材料。

4.輕質(zhì)高容金儲氧材料

日前得到實際應(yīng)用的儲氣材料主劃有AB細陌土系儲氫合會、鈦系A(chǔ)lB型合金和AB型Laves相合金，但這些儲氫材料的儲氫質(zhì)量分數(shù)都低于2.2%。近制美國能源部將2015年儲氫系統(tǒng)的儲氫質(zhì)就分數(shù)的目標(biāo)調(diào)整為2.5%，日前尚無一種儲氧方式能夠滿足這一要求，因此必須大力發(fā)展新驅(qū)高容量儲氫材料，目前的研究熱點主要集中在高容量金屬氫化物儲氫材料、配位氫化物儲氫材料，氨基化合物儲氧材科和M（F。等方面的研究。在金屬氫化物儲氫材料方面，北京有色金屬研究總院近期研前出=Cr.V=（Ce，合會，其常記最大儲氯質(zhì)量分數(shù)可達3.65%，在70，0.1M2%條件下有效教領(lǐng)質(zhì)量分數(shù)達到25%。日前研范報道的鈦鈕系附澤體儲氫合會，大多以純帆為原料，含金成本解高，太規(guī)模應(yīng)用受到了限剖。因此，高性能低識固溶體合金和以桃鐵為原料的錢鑰候系因游體銷氫合金的研究自檢受到面。

5.太陽能電池材料

基于太陽能在新能源領(lǐng)域的龍頭地位，美國，德國、日本等發(fā)達國家都將太陽能光電技術(shù)放在新能源的首位。這些國家的單品硅電池的轉(zhuǎn)換率相繼達到20%以上，多品硅電池在實驗室中的轉(zhuǎn)換效率也達到了17%，這引起了各個方面的關(guān)注。砷化像太陽能電池的轉(zhuǎn)換率目前已經(jīng)達到20%~28%，采用多層結(jié)構(gòu)還可以進一步提高轉(zhuǎn)換率，美國研制的高效堆積式多結(jié)砷化驚太陽能電池的轉(zhuǎn)換率達到了31%，IBM公司報道的多層復(fù)合砷化像太陽能電池的轉(zhuǎn)換率達到了40%。在世界太陽能電他市場上，目前仍以品體礁電池為主。預(yù)計在今后一定時間內(nèi)，世界太陽能電池及其組件的產(chǎn)量將以每年35%左右的速度增長。品體硅電池的優(yōu)勢地位在相當(dāng)長的時期里仍將繼續(xù)維持并向前發(fā)展。

6.發(fā)展核能的關(guān)鍵材料

美國的核電約占總發(fā)電量的20%。法國、日本兩回核能發(fā)電所占份額分別為77%和29.7%。日前。中國核電工業(yè)由原先的適度發(fā)展進入加速發(fā)展的階段，同時我國核能發(fā)電量創(chuàng)歷史最高水平，到2020年核電裝機容最將占全部總裝機容量的4%。核電工業(yè)的發(fā)展離不開核材料，任何核電技術(shù)的突破都有賴于核材料的首先突破。發(fā)展核能的關(guān)鍵材料包括：先進核動力材料、先進的核燃料，高性能燃料元件，新現(xiàn)核反應(yīng)堆材料，鋪濃縮材料等。

核反應(yīng)堆中，目前普遞使用錯合金作為堆芯結(jié)構(gòu)部件和燃料元件包殼材料。Zr-2、zr-4和Zr-2.5Nb是水堆用的三種最成熟的錯合金，Zr-2用作沸水堆包殼材料，Zr-4用作壓水堆、重水堆和石墨水冷堆的包殼材料，Zr-2.5Nb用作重水堆和石墨水冷堆的壓力管材料，其中Zr-4合金應(yīng)用最為普道，該合金已有30多年的使用歷史。為提高性能，一些國家開展了改善Zr-4合金的耐腐蝕性能以及開發(fā)新錯合金的研究工作。通過將Sn含量取下限，F(xiàn)e、Cr含量取上限，并采取適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚫纳莆⒂^組織結(jié)構(gòu)，得到了改進型Zx-4包殼合金，其堆內(nèi)腐蝕性能得到了改善。但是，長期的使用證明，改進盟Zr-4合金仍然不能滿足50GWd/tU以上高燃耗的要求。針對這一情況，美國、法國和俄羅順等國家開發(fā)了新型Zr-Nb系合金，與傳統(tǒng)Zr-Sn合金相比，Zr-Nb系合金具有抗吸氫能力強，耐腐蝕性能、高盤性能及加工性能好等持性，能滿足60GWd/tU甚至更高燃耗的要求，并可延長換料周期。這些新型鉆合金已在新一代壓水堆電站中獲得廠泛應(yīng)用，如法國采用M5金金制成燃料棒，經(jīng)在反應(yīng)堆內(nèi)輻照后表明，其性能大大優(yōu)于Zr-4食金，法國法馬道公司的AFA2G燃料組件已采用M5合金作為包殼材料。

7.其他新能源材料

我國風(fēng)能資源較為豐富，但與世界光進國家相比，我國風(fēng)能利用技術(shù)和發(fā)展差距較大，其中最主要的問題是尚不能制造大功率風(fēng)電機組的復(fù)合材科和葉片材料。電容器材料和熱電轉(zhuǎn)換材料一直是傳統(tǒng)能源材料的研究范日?，F(xiàn)在隨著新材料技術(shù)的發(fā)展和新能源含義的拓展，一些新的熱電轉(zhuǎn)換材料也可以當(dāng)作新能源材料來研究。目前熱電材料的研究主要集中在（SbBi）：（TeSel）.合金、填充式Skuterudites CoSb，型合金（如CeFe.Sb）、IⅣ族Clathrates體系（如Sr.Eu.Ges（Ge）以及Haf -Heusder 含金（如TiNiSn.Sb.a）。節(jié)能儲能材料的技術(shù)發(fā)展也使得相關(guān)的關(guān)鍵材料研究迅速發(fā)展，一些新壁的利用傳統(tǒng)能源和新能源的儲能材料也成為人們關(guān)注的對象。利用相變材料（plhase change mAterials,PCM)的相變替熱未實現(xiàn)能量的儲存和利用，提高能效和開發(fā)可再生能源，是近年來能源科學(xué)和材精科學(xué)領(lǐng)域中一個十分活躍的前鉛研究方向：發(fā)展具有產(chǎn)業(yè)化前景的超導(dǎo)電纜技本是國家高材料領(lǐng)城超導(dǎo)材料與技術(shù)專項的重點課題之一，我網(wǎng)已成為世界上第3個將超導(dǎo)電纜投入世網(wǎng)運行的同家，超導(dǎo)電纜的技術(shù)一路身于世界前列，將對我國的超導(dǎo)應(yīng)用研究和能題工業(yè)的前景產(chǎn)生工要的影響。

新能源材料是推動氫能燃料電池快速發(fā)照的重要保障。提高能效、降低成本、節(jié)約資源和環(huán)地友好將成為新能源發(fā)疑的水恒主題，新能源材料將在其中發(fā)揮越來越重要的作用。如何針對新能源發(fā)展的重大需求，解決租關(guān)新能源材料的材料科學(xué)基礎(chǔ)研究和重要工程技術(shù)問題，將成為材料工作者的重要研究課題。