能源材料是能源工业及技术领域的核心组成部分,根据不同的分类标准可划分为以下几类:
燃料类
常规燃料:煤、石油、天然气等
核燃料:铀、钚等放射性元素及其合金
合成燃料/推进剂:液氢、固体燃料等
炸药及推进剂:用于能源释放的特殊材料
能源结构材料
电池材料:锂离子电池正负极材料(如钴、镍)、燃料电池电解质(如质子交换膜)等
超导材料:汞系、铌系及高温超导材料,用于高效能量传输
固体氧化物燃料电池(SOFC)组件:阴极、阳极及电解质材料
能源功能材料
储能材料:金属有机框架、分子筛、氢储能材料(如LaNi5H)等
光伏材料:单晶硅、多晶硅、钙钛矿等用于太阳能电池
热管理材料:用于调控能量转换设备温度的材料
新能源材料
太阳能电池:单晶硅、钙钛矿等
氢能源:储氢材料及应用技术
聚变材料:热核聚变燃料、第一壁材料等
节能材料
高效保温材料:减少能量损失的材料
节能器件:如LED灯珠、高效电机材料
传统能源材料
燃料电池催化剂:铂、铑等贵金属及其合金
核反应堆材料:浓缩铀、钚-239及慢化剂等
环境友好材料 :如二氧化碳减排材料(金属有机骨架)、可降解材料等
智能材料 :响应环境变化的能量转换材料
波能/煤层气/可燃冰材料 :针对新型能源开发的专用材料
注 :能源材料的分类存在交叉,例如燃料电池材料既属于新能源材料,也属于能源功能材料。随着技术发展,新型能源材料(如二维材料、生物基材料)不断涌现,推动能源领域持续创新。