跳至內容

能量密度

本頁使用了標題或全文手工轉換
維基百科,自由的百科全書

能量密度是指在一定的空間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

部分物質的能量密度與比能表圖(上述物質有參與的氧化釋能都不包括氧的質量體積

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 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 -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(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 氣反應(不包括氧的質量)[10] 67
23 硼氫化鋰 65.2 125.1
24 氣反應(不包括氧的質量)[10] 58
25 甲烷氣反應(不包括氧的質量)[10] 55
26 天然氣氣反應(不包括氧的質量)[10] 54
27 丁烷氣反應(不包括氧的質量)[10] 48.6
28 汽油氣反應(不包括氧的質量)[10] 47.3
29 煤油氣反應(不包括氧的質量)[10] 46
30 石蠟氣反應(不包括氧的質量)[10] 45
31 柴油氣反應(不包括氧的質量)[10] 44.8
32 鋰空氣電池 [12] 43.2
33 氣反應(不包括氧的質量)[10] 43
34 取暖油英語Heating Oil氣反應(不包括氧的質量)[10] 42.7
35 氣反應(不包括氧的質量)[10] 40.2
36 生物柴油氣反應(不包括氧的質量)[10] 37
37 機油氣反應(不包括氧的質量)[10] 36
38 橡膠氣反應(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 氣反應(不包括氧的質量)[10] 32.8
41 氣反應(不包括氧的質量)[10] 32
42 氣反應(不包括氧的質量)[10] 32
43 石煤英語Stone Coal氣反應(不包括氧的質量)[10] 31.4
44 異丙醇氣反應(不包括氧的質量)[10] 30.9
45 木炭氣反應(不包括氧的質量)[10] 30.1
46 氣反應(不包括氧的質量)[10] 30
47 酒精氣反應(不包括氧的質量)[10] 29.7
48 乙醇氣反應(不包括氧的質量)[10] 26.9
49 氣反應(不包括氧的質量)[10] 25.2
50 氣反應(不包括氧的質量)[10] 25.2
51 木材氣反應(不包括氧的質量)[10] 21
52 煤球氣反應(不包括氧的質量)[10] 19.7
53 甲醇氣反應(不包括氧的質量)[10] 19.6
54 Cl2O7 + CH4 17.4
55 氣反應(不包括氧的質量)[10] 15.8
56 氣反應(不包括氧的質量)[10] 15
57 泥炭氣反應(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 氣反應(不包括氧的質量)[10] 9.3
61 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 (和氯反應) 7.0349
69 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 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 氣反應(不包括氧的質量)[10] 2
83 220.64 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 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。
  2. ^ 存档副本 (PDF). [2015-05-11]. (原始內容存檔 (PDF)於2020-12-02). 
  3. ^ 3.0 3.1 Energy density calculations of nuclear fuel頁面存檔備份,存於互聯網檔案館). whatisnuclear.com. Retrieved 2014-04-17.
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 核武器當量爆炸當量
  5. ^ petroleum 互聯網檔案館存檔,存檔日期2008-12-11.
  6. ^ 50% 互聯網檔案館存檔,存檔日期2008-12-17.
  7. ^ 7.0 7.1 熱機
  8. ^ 金屬氫
  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 燃料燃燒熱
  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. ^ 請見各高度的切向速度(Tangential velocities at altitude)英語Specific orbital energy#Tangential velocities at altitude
  14. ^ Kinney, G.F.; K.J. Graham. Explosive shocks in air英語Explosive shocks in air. Springer-Verlag. 1985. ISBN 3-540-15147-8. 
  15. ^ Battery Chemistry Experience. [2009-07-25]. (原始內容存檔於2011-02-24). 
  16. ^ SCIENTISTS. [2015-03-08]. (原始內容存檔於2015-04-08). 
  17. ^ Lithium Sulfur Rechargeable Battery Data Sheet (PDF). Sion Power, Inc. 2005-09-28. (原始內容 (PDF)存檔於2008-08-28). 
  18. ^ Abstract. [2022-03-26]. (原始內容存檔於2021-01-25). 
  19. ^ ProCell Lithium battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. (原始內容存檔於2009-05-23). 
  20. ^ Properties of non-rechargeable lithium batteries. corrosion-doctors.org. [2009-04-21]. (原始內容存檔於2014-04-29). 
  21. ^ 存档副本. [2010-05-07]. (原始內容存檔於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]. (原始內容存檔於2009-04-28). 
  23. ^ A typically available lithium ion cell with an Energy Density of 201 wh/kg AA Portable Power Corp 互聯網檔案館存檔,存檔日期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]. (原始內容 (PDF)存檔於2012-09-13). Table 3: Input and Output Energy from Batteries 
  25. ^ ProCell Alkaline battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. (原始內容存檔於2009-04-18). 
  26. ^ Storage Technology Report, ST6 Flywheel (PDF). [2009-07-25]. (原始內容 (PDF)存檔於2013-01-14). 
  27. ^ Next-gen Of Flywheel Energy Storage. Product Design & Development. [2009-05-21]. (原始內容存檔於2010-07-10). 
  28. ^ ProCell Silver Oxide battery chemistry. Duracell. [2009-04-21]. (原始內容存檔於2009-12-20). 
  29. ^ Advanced Materials for Next Generation NiMH Batteries, Ovonic, 2008 (PDF). [2009-07-25]. (原始內容 (PDF)存檔於2010-01-04). 
  30. ^ ZBB Energy Corp. (原始內容存檔於2007-10-15). 75 to 85 watt-hours per kilogram 
  31. ^ High Energy Metal Hydride Battery 互聯網檔案館存檔,存檔日期2009-09-30.
  32. ^ COMPANY AND TECHNOLOGY INFORMATION SHEET 互聯網檔案館存檔,存檔日期2010-11-22.
  33. ^ 33.0 33.1 Tixador, P. Superconducting Magnetic Energy Storage: Status and Perspective. [1]頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
  34. ^ Ultracapacitor Modules. [2009-07-25]. (原始內容存檔於2008-10-08). 
  35. ^ 35.0 35.1 F2004F193HYBRID DRIVE WITH SUPER-CAPACITOR ENERGY STORAGE 互聯網檔案館存檔,存檔日期2012-07-22.
  36. ^ Introduction to UNIX Course Outline. [2009-07-25]. (原始內容存檔於2006-10-06). 
  37. ^ Garage Door Spring. [2009-07-25]. (原始內容存檔於2008-10-13). 
  38. ^ SciTech Connect. [2009-07-25]. (原始內容存檔於2012-02-14). 

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