新能源材料与器件是什么？

　　大家最近可能都被董明珠投资某新能源公司的消息“刷屏”了。该公司的核心技术是“钛酸锂负极电池”，而电池技术是决定电动车成败的重要因素。这是新能源材料与器件的一个好例子。

　　所谓新能源，是指区别于煤、石油、天然气以及大中型水电等常规能源，尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。比如，太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及氢能等都属于新能源。而新能源材料就是实现这些新能源转化和利用以及发展新能源技术过程中所使用的关键材料。

　　目前，研究得较多的、相对成熟的新能源材料主要是太阳能电池材料、动力电池材料、燃料电池材料、生物质能材料、风能材料、超级电容器、核能材料等。

　　新能源材料与器件专业就是研究开发新能源转化、利用的关键材料及其器件设计、制造的专业。这个专业是教育部2010年首批增设的国家战略性新兴产业相关专业，是工学门类材料类中最年轻的专业之一。

　　李美成教授说，新能源材料与器件专业的内涵就在于新能源材料与器件的一体化。与传统的材料(如合金材料)不同，新能源材料不是简单的材料，而是有结构和功能特性的。像太阳能电池板的核心材料，不是单纯的硅，而是要形成一定的结构(如PN结等)，并能实现光电转化功能。因此，新能源材料与器件研究的不仅是材料或元器件，而是要把两者结合起来。也就是说，该专业研究的重点是如何打通新能源材料和器件之间的断层。

　　还拿电动汽车做例子，动力电池技术的发展可谓日新月异。比如，钛酸锂负极电池具有快充性能、长寿命、高安全性等优点，缺点是能量密度低、价格高，适用于公交车使用。但是，近来碳负极的快充电池进步很快，其能量密度高、成本低，有望替代钛酸锂负极电池。无论是哪种电池，其材料和器件都是密不可分的，最终都要把材料做成电池。当然，这只是新能源材料与器件研究领域中的一小块内容。