2025年大三（储能科学与工程）储能材料阶段考核题.doc

2025年大三（储能科学与工程）储能材料阶段考核题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。)
1. 以下哪种材料不属于常见的储能电极材料？（ ）
A. 碳材料
B. 金属氧化物
C. 高分子聚合物
D. 硫化物
2. 储能材料的比容量是指（ ）。
A. 单位质量材料的储能容量
B. 单位体积材料的储能容量
C. 材料在充放电过程中的容量变化
D. 材料的最大储能容量
3. 锂离子电池中常用的正极材料是（ ）。
A. 锂金属
B. 石墨
C. 钴酸锂
D. 磷酸铁锂
4. 下列关于储能材料的充放电效率，说法正确的是（ ）。
A. 充放电效率永远为100%
B. 充放电效率越高越好
C. 充放电效率与储能容量无关
D. 充放电效率只受温度影响
5. 超级电容器的储能原理主要基于（ ）。
A. 化学反应储能
B. 物理吸附和脱附储能
C. 核反应储能
D. 光电效应储能
6. 储能材料的循环寿命是指（ ）。
A. 材料能够承受的温度循环次数
B. 材料能够承受的压力循环次数
C. 材料在充放电过程中能够稳定循环的次数
D. 材料的使用寿命
7. 以下哪种储能材料具有较高的能量密度？（ ）
A. 铅酸电池
B. 镍氢电池
C. 锂离子电池
D. 超级电容器
8. 储能材料的热稳定性对其性能有重要影响，热稳定性差可能导致（ ）。
A. 充放电效率提高
B. 材料结构破坏，性能下降
C. 储能容量增加
D. 循环寿命延长

第II卷（非选择题 共60分）
9. 简答题：简述储能材料的分类及其特点。(15分)
10. 论述题：分析锂离子电池正极材料的发展趋势。(15分)
11. 材料分析题：
材料：某新型储能材料在充放电过程中，其晶体结构发生了可逆的变化，从而实现了能量的存储和释放。
问题：请根据材料分析该储能材料可能的储能机制，并说明理由。(15分)
12. 案例分析题：
案例：某公司研发了一种新型储能电池，宣称其具有高能量密度、长循环寿命等优点。但在实际应用中，发现该电池在高温环境下性能急剧下降。
问题：请分析该电池性能下降的原因，并提出改进措施。(15分)

答案：1. C 2. A 3. C 4. B 5. B 6. C 7. C 8. B
9. 储能材料可分为物理储能材料、化学储能材料等。物理储能材料如超级电容器，基于物理吸附和脱附储能，具有充放电速度快、循环寿命长等特点。化学储能材料如锂离子电池，通过化学反应实现能量存储，能量密度较高。铅酸电池成本低、安全性好，但能量密度较低。不同类型储能材料特点各异，在不同领域发挥着重要作用。
10. 锂离子电池正极材料发展趋势：一是提高能量密度，以满足电动汽车等对续航里程的要求；二是提升安全性，减少热失控等风险；三是降低成本，提高市场竞争力；四是改善循环寿命，延长电池整体使用寿命；五是向高电压、高比容量等方向发展，不断优化材料结构和性能。
11. 该储能材料可能的储能机制为结构相变储能。理由是材料在充放电过程中晶体结构发生可逆变化，结构的改变伴随着能量的吸收和释放，符合结构相变储能的特征。通过结构的变化来存储和释放能量，这种方式可以实现高效的能量转换和存储。
12. 该电池在高温环境下性能下降的原因可能是高温影响了电池内部的化学反应速率，导致电极材料性能改变，电解液的稳定性也受到影响。改进措施：一是优化电池的散热设计，降低工作温度；二是研发耐高温的电极材料和电解液；三是改进电池的封装结构，减少热量传递对电池性能的影响。