能量密度
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能量密度是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。如果是按質量來判定一般被稱為比能。
數量級 |
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單位換算 |
能量密度表
此表給出了完整系統的能量密度,包含了一切必要的外部條件,如氧化劑和熱源。
排序 | 存儲形式 | 質量能量密度(MJ/kg) | 容積能量密度(MJ/L) | 峰值回收效率 % |
實際回收效率 % |
---|---|---|---|---|---|
1 | 反物質[1] | 89,875,517,873.681,764 | |||
2 | 黑洞吸積盤(聚變)[2] | 8,987,551,787.368,176,4~35,950,207,149.472,705,6 | |||
3 | 氕核聚變(太陽的能量來源) | 645,000,000 | |||
4 | 氘-氚聚變 | 337,000,000 | |||
5 | 核裂變(100% 鈾-235)(用於核武器)[3] | 88,250,000 | 1,500,000,000 | ||
6 | 釷燃料[3] | 79,420,000 | 929,214,000 | ||
7 | 核武器當量-重量比的理論極限[4] | 25,104,000 | |||
8 | 天然鈾(99.3% U-238, 0.7% U-235)用於快中子增殖反應堆[5] | 24,000,000 | 50%[6] | ||
9 | B-41核彈(有資料顯示的最高當量-重量比核武器)[4] | 21,756,800 | |||
10 | 沙皇炸彈設計爆炸彈[4] | 16,736,000 | |||
11 | 沙皇炸彈實際爆炸彈[4] | 8,987,851.85 | |||
12 | W88核彈頭[4] | 5,520,055.55 | |||
13 | 濃縮鈾(3.5% U235)用於輕水反應堆 | 3,456,000 | 30%[7] | ||
14 | 鈈-238 α衰變 | 2,239,000 | |||
15 | 核同質異能素Hf-178m2 isomer | 1,326,000 | 17,649,060 | ||
16 | 天然鈾(0.7% U235)用於 輕水反應堆 | 443,000 | 30%[7] | ||
17 | 核同質異能素Ta-180m isomer | 41,340 | 689,964 | ||
18 | 金屬氫與氧氣反應(不包括氧的質量,釋放複合能,是當前釋放能量最大的化學反應)[8] | 216[9] | |||
19 | 液氫與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 141.6 | |||
20 | 乙硼烷[11] | 78.2 | |||
21 | 高能燃料 | 70 | |||
22 | 鈹與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 67 | |||
23 | 硼氫化鋰 | 65.2 | 125.1 | ||
24 | 硼與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 58 | |||
25 | 甲烷與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 55 | |||
26 | 天然氣與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 54 | |||
27 | 丁烷與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 48.6 | |||
28 | 汽油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 47.3 | |||
29 | 煤油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 46 | |||
30 | 石蠟與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 45 | |||
31 | 柴油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 44.8 | |||
32 | 鋰空氣電池 [12] | 43.2 | |||
33 | 鋰與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 43 | |||
34 | 取暖油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 42.7 | |||
35 | 苯與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 40.2 | |||
36 | 生質柴油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 37 | |||
37 | 機油與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 36 | |||
38 | 橡膠與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 35 | |||
39 | 一千克物質以7.9 km/s 的速度運動所擁有的動能[13] | 33 | |||
40 | 碳與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 32.8 | |||
41 | 煤與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 32 | |||
42 | 硅與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 32 | |||
43 | 石煤與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 31.4 | |||
44 | 異丙醇與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 30.9 | |||
45 | 木炭與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 30.1 | |||
46 | 鋁與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 30 | |||
47 | 酒精與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 29.7 | |||
48 | 乙醇與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 26.9 | |||
49 | 鎂與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 25.2 | |||
50 | 磷與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 25.2 | |||
51 | 木材與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 21 | |||
52 | 煤球與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 19.7 | |||
53 | 甲醇與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 19.6 | |||
54 | Cl2O7 + CH4 | 17.4 | |||
55 | 鈣與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 15.8 | |||
56 | 紙與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 15 | |||
57 | 泥炭與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 14.7 | |||
58 | Cl2O7分解 | 12.2 | |||
59 | 硝基甲烷 | 11.3 | 12.9 | ||
60 | 硫與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 9.3 | |||
61 | 鈉與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 9 | |||
62 | 八硝基立方烷炸藥 | 8.5 | 17 | ||
63 | 正四面體烷炸藥 | 8.3 | |||
64 | 七硝基立方烷炸藥 | 8.2 | |||
65 | 煤炭與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 8 | |||
66 | Dinitroacetylene炸藥 | 7.9 | |||
67 | 黑索金 | 7.2838 | |||
68 | 鈉(和氯反應) | 7.0349 | |||
69 | 鐵與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 7 | |||
70 | 四硝基立方烷炸藥 | 6.95 | |||
71 | 銨梯鋁炸藥(阿芒拿爾)(Al+NH4NO3 氧化劑) | 6.9 | 12.7 | ||
72 | 四硝基甲烷 + 聯氨推進劑 | 6.6 | |||
73 | 六硝基苯炸藥 | 6.5 | |||
74 | 奧克托今 炸藥 | 6.3 | |||
75 | 銨油炸藥-ANNM(硝酸銨-硝基甲烷混合物) | 6.26 | |||
76 | 三硝基甲苯[14] | 4.61 | 6.92 | ||
77 | 銅鋁熱反應 (Al + CuO 氧化劑) | 4.13 | 20.9 | ||
78 | 鋁熱反應( Al粉狀 + Fe2O3 氧化劑) | 4 | 18.4 | ||
79 | 過氧化氫分解(作為單組元推進劑) | 2.7 | 3.8 | ||
80 | 納米線電池 | 2.54 | |||
81 | 鋰電池[15] | 2.5 | |||
82 | 銅與氧氣反應(不包括氧的質量)[10] | 2 | |||
83 | 水 220.64 bar, 373.8°C | 1.968 | 0.708 | ||
84 | 動能穿甲彈 | 1.9 | 30 | ||
85 | 氟離子電池(Fluoride ion Battery) | 1.7 | 2.8 | ||
86 | 氫閉循環燃料電池[16] | 1.62 | |||
87 | 肼分解(作為單組元推進劑) | 1.6 | 1.6 | ||
88 | 硝酸銨分解(作為單組元推進劑) | 1.4 | 2.5 | ||
89 | 鋰-硫電池[17] | 1.26 | 1.26 | ||
90 | 電容 EEStor公司生產(宣稱值)[18] | 1.2 | 5.7 | 99% | 99% |
91 | battery, Lithium-manganese[19][20] | 1.01 | 2.09 | ||
92 | Thermal Energy Capacity of Molten Salt | 1 | 98%[21] | ||
93 | 分子彈簧 | 1 | |||
94 | 鋰離子電池[22][23] | 0.72 | 0.9 | 95%[24] | |
95 | 鹼性電池(長壽命設計) [22][25] | 0.59 | 1.43 | ||
96 | 鈉-氯化鎳(Na-NiCl2)電池(高溫下) | 0.56 | |||
97 | 飛輪能量儲存 | 0.5[26][27] | |||
98 | 氧化銀電池[28] | 0.47 | 1.8 | ||
99 | 5.56×45 NATO子彈 | 0.4 | 3.2 | ||
100 | 鎳氫電池,消費產品的低功率產品[29] | 0.4 | 1.55 | ||
101 | 溴化鋅(ZnBr)電池[30] | 0.27 | |||
102 | 車用大功率鎳氫電池 [31] | 0.25 | 0.493 | ||
103 | 溴釩電池 | 0.18 | 0.252 | 80%-90%[32] | |
104 | 鎳鎘電池 [22] | 0.14 | 1.08 | 80%[24] | |
105 | 鉛酸蓄電池 [22] | 0.14 | 0.36 | ||
106 | 碳鋅電池 [22] | 0.13 | 0.331 | ||
107 | 全釩氧化還原液流電池 | 0.09 | 0.1188 | 70-75% | |
108 | 超導磁儲能 | 0.04[33] | 0.04[33] | >95% | |
109 | 超級電容器(Ultracapacitor) | 0.0199[34] | 0.050 | ||
110 | 超級電容器(Supercapacitor)(Supercapacitor) | 0.01 | 80%-98.5%[35] | 39%-70%[35] | |
111 | 電容器 | 0.002 [36] | |||
112 | 扭簧 | 0.0003 [37] | 0.0006 | ||
113 | 鈉-硫電池 | 1.23 | 85%[38] | ||
排序 | 存儲形式 | 質量能量密度(MJ/kg) | 容積能量密度(MJ/L) | 峰值回收效率 % |
實際回收效率 % |
參見
參考資料
- ^ 每公斤反物質的能量密度是它自身的兩倍。
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外部連結
密度數據
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能量儲存
文獻
- 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