PDF《水气变换制氢新策略》

2019 年,全球光伏市场前景乐观, 国际装机市场遍地开花, 国内光伏市场 方面要控制节奏, 但一定体量的市场是 没有问题的,中国市场是相对乐观的. 中国市场仍然是政策导向的市场, 全球 也是一样, 政策对于产业发展影响是非 常大的, 真正实现平价上网后, 我们仍 然需要政策的支持. 未来我们要面对稳 增长和能源革命, 需要我国光伏市场稳 定持续的发展. (作者系中国光伏行业协会副理事 长兼秘书长,

本报记者李惠钰根据其在 光伏行业

2018 年发展回顾与

2019 年形势展望研讨会 上的发言整理) 光伏:一个很争气的产业王勃华压电聚合物具有压电性合理、 机械柔性高、对电压变化敏感、 阻 抗低等优点, 在气体、 液体和生物 传感器中有着广泛的应用. 近日, 天津工业大学纺织科学 与工程学院副教授王闻宇、 教授林 童的课题组,发现了聚 丙烯腈 (PAN)可以在强电场极化下具有 较强的压电效应, 打破了目前压电 聚合物仅以聚偏二氟乙烯 (PVDF) 作为研究热点的现状. 相关研究已 在线发表于国际著名能源期刊 《纳 米能源》 ,并被选为该期刊的封面 论文. 课题组针对 PAN 具有较强压 电性能的机理进行了系统的分析. 与PVDF 利用 β 晶区控制压电性 能的机理不同,提出了通过设计 PAN 的分子构象来增强力―电转 换能力. 林童告诉 《中国科学报》 , PAN 属于非结晶聚合物, 分子链上具有 强极性基团,通过改变分子链构 象, 即可提高 PAN 的压电效应. 这 种新的压电机理的发现, 拓宽了压 电聚合物的种类, 为继续开发新的 更高性能的压电聚合材料提供了 一个新的思路, 也为今后压电聚合 物的设计、 机理的研究及应用提供 了新的视角. PAN 性能更优 PVDF 是一种典型的压电聚 合物,具有较强的压电拉伸和极 化性能.林童解释称, PVDF 的压 电性来自于它的β相晶体结构, 当处于 β 晶型时, 其单位偶 极矩高达 2.1 德拜. 而PAN 是一 种无定形聚合物, 它的分子链中 包含大量氰基 (-CN) , 这使其具 有很强的极性. 林童表示, PAN 有两个典型 的构象: 平面锯齿形构象和螺旋形 构象.PAN 在平面锯齿形构象时 的单位偶极矩约为 3.5 德拜, 大于 β 相PVDF. 另外, 与PVDF 相比, PAN 具有更小的介电损耗、更高 的热稳定性和更低的价格. 为了更好地确保数据的准确 性, 在测试之前, 研究人员对 PAN 和PVDF 两种材料采用完全一样 的制备条件,并进行了静电消除、 样品的封装、 抽真空、 厚度、 压力作 用力频率、 作用力的大小等外界干 扰因素,并进行多个样品反复测 试, 保证样品的数据准确性, 其结 果都证明了 PAN 具有比 PVDF 更 加优异的压电性能. 研究人员发现, 利用静电纺丝 制备的 PAN 纳米纤维膜,其压电 性优于 PVDF 纳米纤维膜. 对其施 以压力,一小块电纺 PAN 非织造 纤维膜可以产生 2.0 V 和1.1μA 的电力输出. 当纤维膜内纤维取向 增加时, 会产生更大的电输出 (6.0 V 和5.1μA) .与相同尺寸和相同 压力条件下的电纺 PVDF 纳米纤 维膜相比, PAN 纳米纤维膜具有 更大的电输出. 其中,有取向的 PAN 电纺膜 的优势更加突出.林童表示, 取向 后的 PAN 膜的压电输出值可达到 近7V. 在动能致电转换测试当中, PAN 压电薄膜所制成的器件, 在2Hz 的压力作用

2 分钟, 可以为一 个商业 LED 灯供电 3.5 分钟, 充分 体现 PAN 具有超低的介电损耗及 高压电输出能力. 应用仍需进一步研究 可以说, PAN 无论从材料本 身、 压电机理, 还是压电性能, 均与 以往业内所理解的压电聚合物材 料所不同. 压电聚合物通常应具有带有 压电效应的晶 区的结晶性聚合物, 比如前面提到的 PVDF 的β相具有更好的压电效应, 因此, 加 工过程中, 如何提高 β 相, 是提 高聚合物压电性能的主要工作. 林童说. 他进一步指出, PAN 具有压 电聚合物密度低、柔性好、阻抗 低、 易与轻质负载相匹配的特性, 但同样具有单一的高聚物压电常 数低、各向异性和温度稳定性差 等缺陷,还不能完全适应不同环 境、 不同应用领域的需求.因此, 利用新型 PAN 压电材料, 开发高 压电常数、 高温度稳定性、 低介电 常数的 PAN 基压电材料是未来 研究方向. 如PAN 的共聚物,改变分 子偶极矩,提高其压电性能;