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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
單位換算
部分物質的能量密度與比能表圖（上述物質有氧參與的氧化釋能都不包括氧的質量和體積）

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 核分裂（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（英語：B41 nuclear bomb）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 同核異構物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 同核異構物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（英語：Heating Oil）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 生物柴油與氧氣反應（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 矽與氧氣反應（不包括氧的質量）[10] 32
43 石煤（英語：Stone Coal）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（英語：Tetranitrocubane）炸藥 6.95
71 銨梯鋁炸藥（阿芒拿爾）（英語：Ammonal）（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）（英語：ANNM） 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（英語：Lithium-sulfur Battery）[17] 1.26 1.26
90 電容 EEStor公司（英語：EEStor）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（英語：Thermal energy storage#Molten salt technology） 1 98%[21]
93 分子彈簧（英語：Molecular spring） 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（英語：Molten salt batteries）（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（英語：Zinc–bromine battery）[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（英語：torsion spring） 0.0003 [37] 0.0006
113 鈉-硫電池（英語：Sodium-sulfur Battery） 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

  1. ^ 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

  • ^ "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 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）" - 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
取自 "https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=能量密度&oldid=78489411"