新能源材料與器件是什么？

　　大家最近可能都被董明珠投資某新能源公司的消息“刷屏”了。該公司的核心技術是“鈦酸鋰負極電池”，而電池技術是決定電動車成敗的重要因素。這是新能源材料與器件的一個好例子。

　　所謂新能源，是指區別于煤、石油、天然氣以及大中型水電等常規能源，尚未大規模利用、正在積極研究開發的能源。比如，太陽能、風能、現代生物質能、地熱能、海洋能以及氫能等都屬于新能源。而新能源材料就是實現這些新能源轉化和利用以及發展新能源技術過程中所使用的關鍵材料。

　　目前，研究得較多的、相對成熟的新能源材料主要是太陽能電池材料、動力電池材料、燃料電池材料、生物質能材料、風能材料、超級電容器、核能材料等。

　　新能源材料與器件專業就是研究開發新能源轉化、利用的關鍵材料及其器件設計、制造的專業。這個專業是教育部2010年首批增設的國家戰略性新興產業相關專業，是工學門類材料類中最年輕的專業之一。

　　李美成教授說，新能源材料與器件專業的內涵就在于新能源材料與器件的一體化。與傳統的材料(如合金材料)不同，新能源材料不是簡單的材料，而是有結構和功能特性的。像太陽能電池板的核心材料，不是單純的硅，而是要形成一定的結構(如PN結等)，并能實現光電轉化功能。因此，新能源材料與器件研究的不僅是材料或元器件，而是要把兩者結合起來。也就是說，該專業研究的重點是如何打通新能源材料和器件之間的斷層。

　　還拿電動汽車做例子，動力電池技術的發展可謂日新月異。比如，鈦酸鋰負極電池具有快充性能、長壽命、高安全性等優點，缺點是能量密度低、價格高，適用于公交車使用。但是，近來碳負極的快充電池進步很快，其能量密度高、成本低，有望替代鈦酸鋰負極電池。無論是哪種電池，其材料和器件都是密不可分的，最終都要把材料做成電池。當然，這只是新能源材料與器件研究領域中的一小塊內容。