新能(néng)源材料的基礎仍然是材料科學(xué)與工程基于新能(néng)源理念的演化與發(fā)展，材料科學(xué)與工程研究的範圍涉及金屬、陶瓷、高分子材料（如塑料）、半導體以及複合材料。通過(guò)各種(zhǒng)物理與化學(xué)的方法來發(fā)現新材料、改變傳統材料的特性或行爲使它們變得更有用，這(zhè)就是材料科學(xué)的核心。材料的應用是人類發(fā)展的裡(lǐ)程碎，人類所有的文明進(jìn)程都(dōu)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世紀是新能(néng)源發(fā)揮巨大作用的年代，顯然新能(néng)源材料及相關技術也將(jiāng)發(fā)揮l巨大作用，新能(néng)源材料之所以被(bèi)稱爲新能(néng)源材料，必然在研究該類材料的時候要體現出新能(néng)源的角色。既然現在新能(néng)源的概念已經(jīng)涵蓋很多方面(miàn)，那麼(me)具體的某類新能(néng)源材料就要體現出其所代表的該類新能(néng)源的某個（些）特性。

新能(néng)源新材料是在環保理念推出之後(hòu)引發(fā)的對(duì)不可再生資源節約利用的一種(zhǒng)新的科技理念，新能(néng)源新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的，性能(néng)超群的一些材料，具有比傳統材料更爲優異的性能(néng)。新材料技術期是按照人的意志，通過(guò)物理研究，材料設計、材料加工，試驗評價等一承列研究過(guò)程。創造出能(néng)滿星各種(zhǒng)需要的新裡(lǐ)材料。

1.超導材料

有些材料當溫度下降至某一臨界據度時.其電阻完全消失，這(zhè)種(zhǒng)現象稱爲超導電性，具有這(zhè)種(zhǒng)現象的材料稱爲超導材精。超導體的另外一個持征是：當電阻苗失時，磁感應線將(jiāng)不能(néng)通過(guò)超導體，這(zhè)種(zhǒng)觀象稱爲抗礎性一般金屬（間知：課，的電阻車随溫度的下降面(miàn)逐漸減小，當溫度接近于OK時，其電阻達到某一數倒。面(miàn)1019年荷一科學(xué)家晶内斯用液氫冷卻水銀，當溫度下降前4.2K（即-2691.發(fā)現水銀的電組克全節超導電性和抗微性是超導體的兩(liǎng)個重要特性。使超導體電阻爲零的需度稱爲臨界君變（TC）.超導材料研竟的難題是突破“溫度障碼”，即手找高溫超導材料.以NBTG.N1.Sa 爲代去的實用超導材料已實現了商品化，作核微共據人體或像《NAIR1）.超甯微體及天得期滋要誠林等多個領域獲得了應填：SoUIt）作爲超導體弱電成(chéng)有的典使已在微弱電樓你易西量方前起(qǐ)和了香要作用，其烈做度是其他任何菲超導的裝置無達達到的。

但是，市于常規低溫超導體的臨界溫度（TC)。超導材料研究的難題是突破“溫度障礙”，即尋找高溫超導材料。以NbTl、Nb；Sn爲代表的實用超導材料已實現了商品化，在核磁共振人體成(chéng)像（NMRID、超導磁體及大型加速器磁體等多個領域獲得了應用：SQUID作爲超導體弱電應用的典範已在微弱電磁信号測量方面(miàn)起(qǐ)到了重要作用，其靈敏度是其他任何非超導的裝置無法達到的。但是，由于常規低溫超導體的臨界溫度太低，必須在昂貴複雜的液氮（4.2K）系統中使用.因而嚴重地限制了低溫超導應用的發(fā)展，高溫氧化物超導體的出現，突破了溫度壁金，把超導應用溫度從液氮（4.2K）提高到液氨（77K）溫區。同液氨相比，液氮是一種(zhǒng)非常經(jīng)濟的冷探。并且具有較高的熱容量，給工程應用帶來了極大的方便。另外，高溫超導體都(dōu)具有相當高的磁性能(néng)，能(néng)夠用來産生20T以上的強磁場。

超導材料最誘人的應用是發(fā)電，輸電和儲能(néng)。利用超導材料制作發(fā)電機的線圈磁體後(hòu)的超導發(fā)電機，可以將(jiāng)發(fā)電機的磁場強度提高到5萬-6萬高斯，而且幾乎沒(méi)有能(néng)量損失，與常規發(fā)電機相比，超導發(fā)電機的單機容量提高5~l0倍，發(fā)電效率提商50%：超導輸電線和超導變壓器可以把電力幾乎無橫耗地輸送維用産，據統計，日旗的銅或鋁導線輸電，約有15%的電能(néng)損耗在輸電線上，在中國(guó)每年的電力損失達1000多億度。若改爲超導輸電，節省的電能(néng)相當于新建數十個大型發(fā)電廠；超導微是浮列車的工作原理是利用超畢材料的抗磁性，將(jiāng)超導材料置于永久磁體（或磁場）的上方，由于超導的抗磁性，磁體的就力線不能(néng)穿過(guò)超導體，磁體（或磁場）和超導體之間會産生排斥力，使超導體懸浮在上方。利用這(zhè)種(zhǒng)磁懸津效應可以制作高速超導磁懸浮列車，如已運行的日本新幹線列車，上海汕東圍際機場的高速列車等：用于超導計算機，高速計算機要求在集成(chéng)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産生大量的熱量，若利用電阻接近于零的超導材料制作連按級或超微發(fā)熱的超導器件，則不存在散熱問題，可使計算機的運算速度大大提腐。

2.能(néng)源材料

能(néng)源材料主要有太陽能(néng)電他材料、儲氫材料，圖體氧化物電池材料等。太陽能(néng)電池材料是新能(néng)源材料.IBM公司研制的多層複合太陽能(néng)電池，轉換率高達10%。氫是無污染。高效的理想能(néng)源，氫的利用關鍵是氫的儲存與運輸，美國(guó)能(néng)源部在全部氫能(néng)研究經(jīng)費中，太約有50%用于儲氫技術。氫對(duì)一般材料會産生賽蝕，造成(chéng)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合形成(chéng)氧化物，當需要時加熱放領，款完後(hòu)又可以繼續危氧，目削的儲氫材料多爲金屬化合物，如La\eH，Ti；Mn.H等。固體氧化物燃料電池的研究十分活躍，關鍵是電池材料，如固體電解質薄膜和電他陰極材料，還(hái)有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等。

3.智能(néng)材料

智能(néng)材料是繼天然材料、合成(chéng)高分子材料、人工設計材料之後(hòu)的第四代材料，是現代高技術新材料發(fā)展的重要方向(xiàng)之一。國(guó)外在智能(néng)材料的研發(fā)方面(miàn)取得很多技術突破，如英國(guó)字航公司的導線傳感器。用于測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況；英國(guó)開(kāi)發(fā)出一種(zhǒng)快速反應形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環，且輸出功率高，用它制作制動器時，反應時間僅爲10分鍾；形狀記憶合金還(hái)成(chéng)功地應用于衛星天線、醫學(xué)等側域。另外，還(hái)有壓電材料，磁緻伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能(néng)材料驅動組件材料等功能(néng)材料。

4.磁性材料

磁性材料可分爲軟磁材料和硬磁材料兩(liǎng)類，軟磁材料是指那些易于磁化并可反複磁化的材料，但當德場去除後(hòu)，磁性即随之消失。這(zhè)類材料的特性标志是：磁導率（μ=B/H）離，即在磁場中很容易被(bèi)磁化，并很快達到高的磁化強度；但當磁場消失時，其剩磁就很小。這(zhè)種(zhǒng)材料在電子技術中廣适應用于高顆技術。如磁芯、磁頭、存儲器磁芯：在通電技術中可用于制作變正器、開(kāi)關繼電器等。日前常用的軟磁體有讀矽合金、鐵側含金、非品金屬。Fe（3%-4%155的供矽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(néng)比鐵信合命好(hǎo)，典型代表材料爲坡英合金（Per mAllay），其成(chéng)分爲79KNi-21%下e.城英合會具有高的磁導率（磁導率，爲鐵往合金的10~20倍）。低的損耗：并且在樹磁場中民有高的磁導率和低的斷就力，廣泛用于電訊工業、電子計算機和控制系統方面(miàn)，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(bèi)構爲非品體。

它們是曲Fe.Co、i及十金屬元B.所組成(chéng)，其生産工藝西水是采用級供的速度想金屬液冷卻，使網态全屬獲得原子無規則排列的非品體整劇。非品雀屬其有據常優息的做性能(néng).它們已II于低能(néng)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良的背觸性、有的非品命屬具有強度高，即性好(hǎo)的特點。

水破材料（就破材科》經(jīng)磁化後(hòu)。基除外障刷的保制做性，其性能(néng)特點是其行高的利磁考的永磁材料（硬磁材料）經(jīng)磁化後(hòu)，去除外磁場仍保留磁性，其性能(néng)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，可把它作爲磁源。如常見的指南針、儀表、微電機，電動機、錄音機、電話及醫療等方面(miàn)。水磁材料包括鐵氧體和金屬水磁材料兩(liǎng)類。鐵氧體的用量大、應用廣泛、價格低，但截性能(néng)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(néng)較差。高性能(néng)水磁材料的品種(zhǒng)有鋁錦鑽（Al-N；-Co)和鐵鉻鑽（Fe-CrCo)；稀土水磁，如較早的稀土鑽（Re-Co）合金（主要品種(zhǒng)有利用粉末治金技術制成(chéng)的SmCo.和SmCon），以及現在廣泛采用的促鐵翻（N-Fe-B)粉土水磁，促鐵礎磁體不僅性能(néng)優，而且不含稀缺元素鑽，所以很快成(chéng)爲目前高性能(néng)永磁材料的代表，已用于高性能(néng)揚聲器、電子水表、核磁共振儀，微電機、汽車啓動電機等。

5.納米材料

納來本是一個尺度範圍，納米科學(xué)技術是一個磁科學(xué)前滑的高技術于一體的完整體系，它的基本含義是在的來尺寸範圍内認識和改造自然，通過(guò)直接操作和安排原子、分子來創新物質。納米科技主要包播：納米體系想理學(xué)、納術化學(xué)，們術材料學(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(miàn)。納米材料趣的來科技需域中最富活力、研究内涵十分豐富的科學(xué)分支。用納米來命名材料是20世紀50年錢，增米材料是指由納米顆粒構成(chéng)的固體材料，其中納米顆粒的尺于最多不超過(guò)1m納米納術材料的制備與合成(chéng)技術是當前主要的研究方向(xiàng)，雖然在樣(yàng)品的合成(chéng)上取得了一些進(jìn)展，但至今仍不能(néng)制備非大量的塊狀樣(yàng)品，因此可究納來材料的制備對(duì)其應用起(qǐ)著(zhe)至關重要的作用。目前我國(guó)已熱研制出一種(zhǒng)理的米技不制造的乳化劑，以一定比例加入汽油後(hòu)，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異的儲氫能(néng)力，在家溫常壓下，約23的氧能(néng)可以從這(zhè)些納術材科中得以釋放，可以不用品費的超低溫被(bèi)氫鋪存裝置。

彼能(néng)：即海洋按很能(néng)，這(zhè)是一種(zhǒng)取之不息，用之不渴的無污素可再生能(néng)源。據推測，地球L上海洋波浪碰藏的電能(néng)高達少101TW。近年來。在各回的新能(néng)源開(kāi)發(fā)計劃中，被(bèi)能(néng)的利用已故有一席之地。盡管被(bèi)能(néng)發(fā)電成(chéng)本較高，需要進(jìn)一步完流，但目前的進(jìn)想已表明了這(zhè)種(zhǒng)新能(néng)源潛在的商業價值。日本的一萊海養滅能(néng)發(fā)電廠已達行8年，電了廠的發(fā)電成(chéng)本雖高于其他發(fā)電方式，但

對(duì)于邊運島的來說，可節省電力傳輸等投資費用。目前，真，英、印度等回家已建成(chéng)幾十上座波能(néng)發(fā)電站，且均運行良好(hǎo)。

可燃冰：這(zhè)是一種(zhǒng)甲烷與水結含在一起(qǐ)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定狀态，冰融化所釋放的可燃氣體相當于原集酬體化合物體積的10

倍。據測算，可燃凍的強藏量比地球上的煤，石油和天然氣的總和還(hái)答煤層氣：媒在形成(chéng)過(guò)程中由于溫度發(fā)壓力增加，在産生變活作即的同時也釋放出可燃件氣體。從泥炭到褐媒，每噸媒産生68m”氣；從泥炭到肥媒，每噸媒産生130m2氣；從泥炭到無煙媒每噸煤産生400m*氣。科學(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(guó)家盛産甘蔗、甜菜、木薯等，利用微生物發(fā)酵，可制成(chéng)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(chéng)本低廉。據報道(dào)，巴而已改裝“乙醇汽油“或酒精爲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(kāi)蹄能(néng)源的新途徑。年四代核能(néng)源：當今，世界科學(xué)家已研制出利用正反物質的核聚變，來制造出無任何污染的新壁核能(néng)源。正反物質的原子在相遇的瞬間，灰飛煙滅，此時，會産生高當量的沖擊被(bèi)以及光輻射能(néng)。這(zhè)種(zhǒng)強大的光輻射能(néng)可轉化爲熱能(néng)，如果能(néng)夠控制正反物質的核反應強度，來作爲人類的新黑能(néng)源，那將(jiāng)是人類能(néng)源史上的一場偉大的能(néng)源不命。

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

源材料的應用現狀可以概括爲以下幾個方面(miàn)。

1.锂離子電池及其類鍵材料經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，小型锂離子電池在信息絡端産品（移動電話、便攜式電腦、數碼攝像機）中的應用已占據蒸斷性地位，我國(guó)也已發(fā)展成(chéng)爲全球三大锂離子電池和材料的制造和出口大國(guó)之一。新能(néng)源汽車用提離子勸力電池和新能(néng)源大規模儲能(néng)用锂離子電池也已日漸成(chéng)熟，市場前景廣闊。近10年來狸離子電池技術發(fā)展迅速，其比能(néng)量由100W·h/kg增加到180w·h/kg,比功率達到2000W/k原，循環壽命達到100次以上。在此基礎上，如何進(jìn)一步提高锂離子電池的性價比及其安全性是日前的研究重點，其中開(kāi)發(fā)具有優良綜合性能(néng)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(chéng)本的重要途徑。

2.鎳氯電池及其關鍵材料

鍵氫動力電池已進(jìn)人成(chéng)熟期.在商業化、規模化應用的混合動力汽車中得到了實際驗證，全球已經(jīng)批量生産的混合動打汽車大多采用銀氯動力電準。目前技術較爲領先的是日本Panaso-nir FV Energy公司，其開(kāi)象的電他品種(zhǒng)主要爲6.3A·h電池，形狀有圓柱形和方形兩(liǎng)種(zhǒng)，電池比能(néng)量爲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年左右的商業運行考核，随著(zhe)Prius混合動力轎車需求增大，原有的保氫動力電他的産最已不能(néng)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産線，計劃3年後(hòu)投産，保氫電池是近年來開(kāi)發(fā)的一種(zhǒng)新型電池，與常用的保錫電犯相比，容量可以提高一倍，沒(méi)有記憶效應，對(duì)環境沒(méi)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(shì)據氫電池産業化方面(miàn)取得了很大進(jìn)展，鉀氫電他的出口逐年增長(cháng)，年增長(cháng)率爲30%以上。世界各發(fā)達國(guó)家都(dōu)將(jiāng)大型據氫電泡列入電動汽車的開(kāi)發(fā)計劃，擺氫動力電池正朝著(zhe)方形密封，大容業，高能(néng)比的方問發(fā)腔。

3.燃料電池材科

燃料電池材料國(guó)燃料電他與氫能(néng)的前切關系面(miàn)總得意義重大，燃料電池可以應用于工業及生活的各個方面(miàn)，如使用慈料電池作爲電動汽車電部一直是人類汽車發(fā)展的目标之一。在材料及部件方面(miàn)，在發(fā)進(jìn)行了電解質材料台成(chéng)及薄要化，電極材料含成(chéng)與電極制備、密封材料及相關測試表征技術的研究，如推雜的LiC的將(jiāng)Y5Z.銀指雜的錳酸到陰極及NYSZ阿空陽極的制備與優化等。采用度價的步法工藝，可在YS2Ni即極基底上潤備厚度僅爲50gm的緻密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。

催化劑是質子交換膜燃料電池的關鍵材料之一，對(duì)于燃料電池的效率、壽命和成(chéng)本均有較大影響。在目前的技術水平下，燃料電池中Pt的使用量爲1~l.5g/kW，當燃料電池汽車達到10°輛的規模（總功率爲4×10°kW）時，Pt的用量將(jiāng)超過(guò)40t，而世界Pt族金屬總儲量爲56000t，且主要集中于南非（77%）、俄羅斯（13%）和北美（6%）等地，我國(guó)本土的銷族金屬礦産資源非常貪乏，總保有儲量儀爲3101。怕金屬的稀缺與高價已成(chéng)爲燃料電池大規模商業化應用的藍頸之一。如何降低貴金屬鉑催化劑的用量，開(kāi)發(fā)非怕催化劑，提高其催化性能(néng)，成(chéng)爲當前質子交換膜燃料電池催化劑的研究重點。

傳統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(chéng)本高等問題。如果將(jiāng)SOFC的工作溫度降至600~800℃，便可采用廉價的不鏽銷作爲電他堆的連接材料，降低電池其他部件（B）P）對(duì)材料的要求，同時可以簡化電池堆設計，降低電池密封難度，減級電德組件材料間的互相反應.抑制電極材料結構變化，從面(miàn)提高S（OFC系統的壽命，降低SKOFC系統的成(chéng)本。當工作溫度進(jìn)一步降至400~600℃時，有望實現SOFC的快速啓動和關閉，這(zhè)爲SOFC進(jìn)軍燃料電池汽車、軍用潛虹及便攜式移動電源等領域打開(kāi)了大門。實現SOFC的中低溫運行有兩(liǎng)條主要途徑：繼續采用傳統的YSZ電解質材料，將(jiāng)其制成(chéng)薄膜，減小電解質厚度，以或小離子傳導距離，使燃料電池在較低的溫度下獲得較高的輸出功率，開(kāi)發(fā)新型的中低溫固體電解面(miàn)材料及與之相匹配的電闆材料和連接闆材料。

4.輕質高容金儲氧材料

日前得到實際應用的儲氣材料主劃有AB細陌土系儲氫合會、钛系AlB型合金和AB型Laves相合金，但這(zhè)些儲氫材料的儲氫質量分數都(dōu)低于2.2%。近制美國(guó)能(néng)源部將(jiāng)2015年儲氫系統的儲氫質就分數的目标調整爲2.5%，日前尚無一種(zhǒng)儲氧方式能(néng)夠滿足這(zhè)一要求，因此必須大力發(fā)展新驅高容量儲氫材料，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(miàn)的研究。在金屬氫化物儲氫材料方面(miàn)，北京有色金屬研究總院近期研前出=Cr.V=（Ce，合會，其常記最大儲氯質量分數可達3.65%，在70，0.1M2%條件下有效教領質量分數達到25%。日前研範報道(dào)的钛鈕系附澤體儲氫合會，大多以純帆爲原料，含金成(chéng)本解高，太規模應用受到了限剖。因此，高性能(néng)低識固溶體合金和以桃鐵爲原料的錢鑰候系因遊體銷氫合金的研究自檢受到面(miàn)。

5.太陽能(néng)電池材料

基于太陽能(néng)在新能(néng)源領域的龍頭地位，美國(guó)，德國(guó)、日本等發(fā)達國(guó)家都(dōu)將(jiāng)太陽能(néng)光電技術放在新能(néng)源的首位。這(zhè)些國(guó)家的單品矽電池的轉換率相繼達到20%以上，多品矽電池在實驗室中的轉換效率也達到了17%，這(zhè)引起(qǐ)了各個方面(miàn)的關注。砷化像太陽能(néng)電池的轉換率目前已經(jīng)達到20%~28%，采用多層結構還(hái)可以進(jìn)一步提高轉換率，美國(guó)研制的高效堆積式多結砷化驚太陽能(néng)電池的轉換率達到了31%，IBM公司報道(dào)的多層複合砷化像太陽能(néng)電池的轉換率達到了40%。在世界太陽能(néng)電他市場上，目前仍以品體礁電池爲主。預計在今後(hòu)一定時間内，世界太陽能(néng)電池及其組件的産量將(jiāng)以每年35%左右的速度增長(cháng)。品體矽電池的優勢地位在相當長(cháng)的時期裡(lǐ)仍將(jiāng)繼續維持并向(xiàng)前發(fā)展。

6.發(fā)展核能(néng)的關鍵材料

美國(guó)的核電約占總發(fā)電量的20%。法國(guó)、日本兩(liǎng)回核能(néng)發(fā)電所占份額分别爲77%和29.7%。日前。中國(guó)核電工業由原先的适度發(fā)展進(jìn)入加速發(fā)展的階段，同時我國(guó)核能(néng)發(fā)電量創曆史最高水平，到2020年核電裝機容最將(jiāng)占全部總裝機容量的4%。核電工業的發(fā)展離不開(kāi)核材料，任何核電技術的突破都(dōu)有賴于核材料的首先突破。發(fā)展核能(néng)的關鍵材料包括：先進(jìn)核動力材料、先進(jìn)的核燃料，高性能(néng)燃料元件，新現核反應堆材料，鋪濃縮材料等。

核反應堆中，目前普遞使用錯合金作爲堆芯結構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(zhǒng)最成(chéng)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合金應用最爲普道(dào)，該合金已有30多年的使用曆史。爲提高性能(néng)，一些國(guó)家開(kāi)展了改善Zr-4合金的耐腐蝕性能(néng)以及開(kāi)發(fā)新錯合金的研究工作。通過(guò)將(jiāng)Sn含量取下限，Fe、Cr含量取上限，并采取适當的熱處理工藝改善微觀組織結構，得到了改進(jìn)型Zx-4包殼合金，其堆内腐蝕性能(néng)得到了改善。但是，長(cháng)期的使用證明，改進(jìn)盟Zr-4合金仍然不能(néng)滿足50GWd/tU以上高燃耗的要求。針對(duì)這(zhè)一情況，美國(guó)、法國(guó)和俄羅順等國(guó)家開(kāi)發(fā)了新型Zr-Nb系合金，與傳統Zr-Sn合金相比，Zr-Nb系合金具有抗吸氫能(néng)力強，耐腐蝕性能(néng)、高盤性能(néng)及加工性能(néng)好(hǎo)等持性，能(néng)滿足60GWd/tU甚至更高燃耗的要求，并可延長(cháng)換料周期。這(zhè)些新型鑽合金已在新一代壓水堆電站中獲得廠泛應用，如法國(guó)采用M5金金制成(chéng)燃料棒，經(jīng)在反應堆内輻照後(hòu)表明，其性能(néng)大大優于Zr-4食金，法國(guó)法馬道(dào)公司的AFA2G燃料組件已采用M5合金作爲包殼材料。

7.其他新能(néng)源材料

我國(guó)風能(néng)資源較爲豐富，但與世界光進(jìn)國(guó)家相比，我國(guó)風能(néng)利用技術和發(fā)展差距較大，其中最主要的問題是尚不能(néng)制造大功率風電機組的複合材科和葉片材料。電容器材料和熱電轉換材料一直是傳統能(néng)源材料的研究範日。現在随著(zhe)新材料技術的發(fā)展和新能(néng)源含義的拓展，一些新的熱電轉換材料也可以當作新能(néng)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）。節能(néng)儲能(néng)材料的技術發(fā)展也使得相關的關鍵材料研究迅速發(fā)展，一些新壁的利用傳統能(néng)源和新能(néng)源的儲能(néng)材料也成(chéng)爲人們關注的對(duì)象。利用相變材料（plhase change mAterials,PCM)的相變替熱未實現能(néng)量的儲存和利用，提高能(néng)效和開(kāi)發(fā)可再生能(néng)源，是近年來能(néng)源科學(xué)和材精科學(xué)領域中一個十分活躍的前鉛研究方向(xiàng)：發(fā)展具有産業化前景的超導電纜技本是國(guó)家高材料領城超導材料與技術專項的重點課題之一，我網已成(chéng)爲世界上第3個將(jiāng)超導電纜投入世網運行的同家，超導電纜的技術一路身于世界前列，將(jiāng)對(duì)我國(guó)的超導應用研究和能(néng)題工業的前景産生工要的影響。

新能(néng)源材料是推動氫能(néng)燃料電池快速發(fā)照的重要保障。提高能(néng)效、降低成(chéng)本、節約資源和環地友好(hǎo)將(jiāng)成(chéng)爲新能(néng)源發(fā)疑的水恒主題，新能(néng)源材料將(jiāng)在其中發(fā)揮越來越重要的作用。如何針對(duì)新能(néng)源發(fā)展的重大需求，解決租關新能(néng)源材料的材料科學(xué)基礎研究和重要工程技術問題，將(jiāng)成(chéng)爲材料工作者的重要研究課題。