维基百科

能量密度

能量密度是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。如果是按质量来判定一般被称为比能。

部分物质的能量密度与比能表图（上述物质有氧参与的氧化释能都不包括氧的质量和体积）

能量密度表

编辑

此表给出了完整系统的能量密度，包含了一切必要的外部条件，如氧化剂和热源。

排序 存储形式 质量能量密度（MJ/kg） 容积能量密度（MJ/L） 峰值回收效率 %

实际回收效率 %

1 反物质[1] 89,875,517,873.681,764
2 黑洞吸积盘（聚变）[2] 8,987,551,787.368,176,4～35,950,207,149.472,705,6
3 氕核聚变（太阳的能量来源） 645,000,000
4 氘-氚聚变 337,000,000
5 核裂变（100% 铀-235）（用于核武器）[3] 88,250,000 1,500,000,000
6 钍燃料[3] 79,420,000 929,214,000
7 核武器当量-重量比的理论极限[4] 25,104,000
8 天然铀（99.3% U-238, 0.7% U-235）用于快中子增殖反应堆[5] 24,000,000 50%[6]
9 B-41（英语：B41 nuclear bomb）核弹（有资料显示的最高当量-重量比核武器）[4] 21,756,800
10 沙皇炸弹设计爆炸弹[4] 16,736,000
11 沙皇炸弹实际爆炸弹[4] 8,987,851.85
12 W88核弹头[4] 5,520,055.55
13 浓缩铀（3.5% U235）用于轻水反应堆 3,456,000 30%[7]
14 钚-238 α衰变 2,239,000
15 核同质异能素Hf-178m2 isomer 1,326,000 17,649,060
16 天然铀（0.7% U235）用于 轻水反应堆 443,000 30%[7]
17 核同质异能素Ta-180m isomer 41,340 689,964
18 金属氢与氧气反应（不包括氧的质量，释放复合能，是当前释放能量最大的化学反应）[8] 216[9]
19 液氢与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 141.6
20 乙硼烷[11] 78.2
21 高能燃料 70
22 铍与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 67
23 硼氢化锂 65.2 125.1
24 硼与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 58
25 甲烷与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 55
26 天然气与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 54
27 丁烷与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 48.6
28 汽油与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 47.3
29 煤油与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 46
30 石蜡与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 45
31 柴油与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 44.8
32 锂空气电池 [12] 43.2
33 锂与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 43
34 取暖油（英语：Heating Oil）与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 42.7
35 苯与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 40.2
36 生物柴油与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 37
37 机油与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 36
38 橡胶与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 35
39 一千克物质以7.9 km/s 的速度运动所拥有的动能[13] 33
40 碳与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 32.8
41 煤与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 32
42 硅与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 32
43 石煤（英语：Stone Coal）与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 31.4
44 异丙醇与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 30.9
45 木炭与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 30.1
46 铝与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 30
47 酒精与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 29.7
48 乙醇与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 26.9
49 镁与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 25.2
50 磷与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 25.2
51 木材与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 21
52 煤球与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 19.7
53 甲醇与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 19.6
54 Cl2O7 + CH4 17.4
55 钙与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 15.8
56 纸与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 15
57 泥炭与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 14.7
58 Cl2O7分解 12.2
59 硝基甲烷 11.3 12.9
60 硫与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 9.3
61 钠与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 9
62 八硝基立方烷炸药 8.5 17
63 正四面体烷炸药 8.3
64 七硝基立方烷炸药 8.2
65 煤炭与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 8
66 Dinitroacetylene炸药 7.9
67 黑索金 7.2838
68 钠（和氯反应） 7.0349
69 铁与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 7
70 四硝基立方烷（英语：Tetranitrocubane）炸药 6.95
71 铵梯铝炸药（阿芒拿尔）（英语：Ammonal）（Al+NH4NO3 氧化剂） 6.9 12.7
72 四硝基甲烷 + 联氨推进剂 6.6
73 六硝基苯炸药 6.5
74 奥克托今 炸药 6.3
75 铵油炸药-ANNM（硝酸铵-硝基甲烷混合物）（英语：ANNM） 6.26
76 三硝基甲苯[14] 4.61 6.92
77 铜铝热反应 （Al + CuO 氧化剂） 4.13 20.9
78 铝热反应（ Al粉状 + Fe2O3 氧化剂） 4 18.4
79 过氧化氢分解（作为单组元推进剂） 2.7 3.8
80 纳米线电池 2.54
81 锂电池[15] 2.5
82 铜与氧气反应（不包括氧的质量）[10] 2
83 水 220.64 bar, 373.8°C 1.968 0.708
84 动能穿甲弹 1.9 30
85 氟离子电池（Fluoride ion Battery） 1.7 2.8
86 氢闭循环燃料电池[16] 1.62
87 肼分解（作为单组元推进剂） 1.6 1.6
88 硝酸铵分解（作为单组元推进剂） 1.4 2.5
89 锂-硫电池（英语：Lithium-sulfur Battery）[17] 1.26 1.26
90 电容 EEStor公司（英语：EEStor）生产（宣称值）[18] 1.2 5.7 99% 99%
91 battery, Lithium-manganese[19][20] 1.01 2.09
92 Thermal Energy Capacity of Molten Salt（英语：Thermal energy storage#Molten salt technology） 1 98%[21]
93 分子弹簧（英语：Molecular spring） 1
94 锂离子电池[22][23] 0.72 0.9 95%[24]
95 碱性电池(长寿命设计) [22][25] 0.59 1.43
96 钠-氯化镍（Na-NiCl2）电池（英语：Molten salt batteries）（高温下） 0.56
97 飞轮能量储存 0.5[26][27]
98 氧化银电池[28] 0.47 1.8
99 5.56×45 NATO子弹 0.4 3.2
100 镍氢电池，消费产品的低功率产品[29] 0.4 1.55
101 溴化锌（ZnBr）电池（英语：Zinc–bromine battery）[30] 0.27
102 车用大功率镍氢电池 [31] 0.25 0.493
103 溴钒电池 0.18 0.252 80%-90%[32]
104 镍镉电池 [22] 0.14 1.08 80%[24]
105 铅酸蓄电池 [22] 0.14 0.36
106 碳锌电池 [22] 0.13 0.331
107 全钒氧化还原液流电池 0.09 0.1188 70-75%
108 超导磁储能 0.04[33] 0.04[33] >95%
109 超级电容器（Ultracapacitor） 0.0199[34] 0.050
110 超级电容器（Supercapacitor）（Supercapacitor） 0.01 80%-98.5%[35] 39%-70%[35]
111 电容器 0.002 [36]
112 扭簧（英语：torsion spring） 0.0003 [37] 0.0006
113 钠-硫电池（英语：Sodium-sulfur Battery） 1.23 85%[38]
排序 存储形式 质量能量密度（MJ/kg） 容积能量密度（MJ/L） 峰值回收效率 %

实际回收效率 %

参见

编辑

参考资料

编辑
  1. ^ 每公斤反物质的能量密度是它自身的两倍。
  2. ^ 存档副本 (PDF). [2015-05-11]. （原始内容存档 (PDF)于2020-12-02）. 
  3. ^ 3.0 3.1 Energy density calculations of nuclear fuel （页面存档备份，存于互联网档案馆）. whatisnuclear.com. Retrieved 2014-04-17.
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 见核武器当量、爆炸当量
  5. ^ petroleum 互联网档案馆的存档，存档日期2008-12-11.
  6. ^ 50% 互联网档案馆的存档，存档日期2008-12-17.
  7. ^ 7.0 7.1 见热机
  8. ^ 见金属氢
  9. ^ http://iopscience.iop.org/1742-6596/215/1/012194/pdf/1742-6596_215_1_012194.pdf
  10. ^ 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 10.08 10.09 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 10.16 10.17 10.18 10.19 10.20 10.21 10.22 10.23 10.24 10.25 10.26 10.27 10.28 10.29 10.30 10.31 10.32 10.33 10.34 10.35 10.36 10.37 见燃料与燃烧热
  11. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed) (page 164)
  12. ^ Girishkumar, G.; McCloskey, B.; Luntz, A. C.; Swanson, S.; Wilcke, W. Lithium−Air Battery: Promise and Challenges. The Journal of Physical Chemistry Letters. 2010, 1 (14): 2193–2203. doi:10.1021/jz1005384. 
  13. ^ 请见各高度的切向速度（Tangential velocities at altitude）（英语：Specific orbital energy#Tangential velocities at altitude）
  14. ^ Kinney, G.F.; K.J. Graham. Explosive shocks in air（英语：Explosive shocks in air）. Springer-Verlag. 1985. ISBN 3-540-15147-8. 
  15. ^ Battery Chemistry Experience. [2009-07-25]. （原始内容存档于2011-02-24）. 
  16. ^ SCIENTISTS. [2015-03-08]. （原始内容存档于2015-04-08）. 
  17. ^ Lithium Sulfur Rechargeable Battery Data Sheet (PDF). Sion Power, Inc. 2005-09-28. （原始内容 (PDF)存档于2008-08-28）. 
  18. ^ Abstract. [2022-03-26]. （原始内容存档于2021-01-25）. 
  19. ^ ProCell Lithium battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. （原始内容存档于2009-05-23）. 
  20. ^ Properties of non-rechargeable lithium batteries. corrosion-doctors.org. [2009-04-21]. （原始内容存档于2014-04-29）. 
  21. ^ 存档副本. [2010-05-07]. （原始内容存档于2010-05-19）. 
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 22.3 22.4 Battery energy storage in various battery types. AllAboutBatteries.com. [2009-04-21]. （原始内容存档于2009-04-28）. 
  23. ^ A typically available lithium ion cell with an Energy Density of 201 wh/kg AA Portable Power Corp 互联网档案馆的存档，存档日期2008-12-01.
  24. ^ 24.0 24.1 Justin Lemire-Elmore. The Energy Cost of Electric and Human-Powered Bicycles (PDF): 7. 2004-04-13 [2009-02-26]. （原始内容 (PDF)存档于2012-09-13）. Table 3: Input and Output Energy from Batteries 
  25. ^ ProCell Alkaline battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. （原始内容存档于2009-04-18）. 
  26. ^ Storage Technology Report, ST6 Flywheel (PDF). [2009-07-25]. （原始内容 (PDF)存档于2013-01-14）. 
  27. ^ Next-gen Of Flywheel Energy Storage. Product Design & Development. [2009-05-21]. （原始内容存档于2010-07-10）. 
  28. ^ ProCell Silver Oxide battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. （原始内容存档于2009-12-20）. 
  29. ^ Advanced Materials for Next Generation NiMH Batteries, Ovonic, 2008 (PDF). [2009-07-25]. （原始内容 (PDF)存档于2010-01-04）. 
  30. ^ ZBB Energy Corp. （原始内容存档于2007-10-15）. 75 to 85 watt-hours per kilogram 
  31. ^ High Energy Metal Hydride Battery 互联网档案馆的存档，存档日期2009-09-30.
  32. ^ COMPANY AND TECHNOLOGY INFORMATION SHEET 互联网档案馆的存档，存档日期2010-11-22.
  33. ^ 33.0 33.1 Tixador, P. Superconducting Magnetic Energy Storage: Status and Perspective. [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  34. ^ Ultracapacitor Modules. [2009-07-25]. （原始内容存档于2008-10-08）. 
  35. ^ 35.0 35.1 F2004F193HYBRID DRIVE WITH SUPER-CAPACITOR ENERGY STORAGE 互联网档案馆的存档，存档日期2012-07-22.
  36. ^ Introduction to UNIX Course Outline. [2009-07-25]. （原始内容存档于2006-10-06）. 
  37. ^ Garage Door Spring. [2009-07-25]. （原始内容存档于2008-10-13）. 
  38. ^ SciTech Connect. [2009-07-25]. （原始内容存档于2012-02-14）. 

外部链接

编辑

密度数据

编辑
  • ^ "Aircraft Fuels." Energy, Technology and the Environment Ed. Attilio Bisio. Vol. 1. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1995. 257–259
  • "Fuels of the Future for Cars and Trucks （页面存档备份，存于互联网档案馆）" - Dr. James J. Eberhardt - Energy Efficiency and Renewable Energy, U.S. Department of Energy - 2002 Diesel Engine Emissions Reduction (DEER) Workshop San Diego, California - August 25–29, 2002

能量储存

编辑

文献

编辑
  • The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins by Alan H. Guth (1998) ISBN 0-201-32840-2
  • Cosmological Inflation and Large-Scale Structure by Andrew R. Liddle, David H. Lyth (2000) ISBN 0-521-57598-2
  • Richard Becker, "Electromagnetic Fields and Interactions", Dover Publications Inc., 1964
检索自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=能量密度&oldid=78489411”