淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的研究考核試卷

淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的研究考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在考查考生對(duì)淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的研究現(xiàn)狀、制備方法、性能特點(diǎn)及其應(yīng)用領(lǐng)域的掌握程度，以及分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的主要成分是（）。

A.淀粉

B.聚合物

C.金屬

D.酶

2.淀粉基材料的儲(chǔ)能密度通常用（）來(lái)衡量。

A.焦耳/克

B.瓦時(shí)/克

C.焦耳/立方米

D.瓦時(shí)/立方米

3.淀粉基儲(chǔ)能材料的熱穩(wěn)定性主要取決于（）。

A.淀粉的來(lái)源

B.淀粉的分子量

C.淀粉的結(jié)晶度

D.淀粉的聚合度

4.淀粉基材料的制備過(guò)程中，通常需要用到（）。

A.溶劑

B.聚合劑

C.水合劑

D.以上都是

5.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備方法中，屬于物理方法的是（）。

A.溶液共混法

B.溶膠-凝膠法

C.熔融復(fù)合法

D.離子交換法

6.淀粉基儲(chǔ)能材料的電化學(xué)儲(chǔ)能機(jī)理主要基于（）。

A.離子傳輸

B.電子傳輸

C.離子與電子的共同傳輸

D.以上都不是

7.淀粉基儲(chǔ)能材料的循環(huán)穩(wěn)定性受（）影響。

A.充放電速率

B.溫度

C.壓力

D.以上都是

8.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的交聯(lián)劑是（）。

A.甲醛

B.硫酸

C.氯化氫

D.碘

9.淀粉基儲(chǔ)能材料在充放電過(guò)程中，體積膨脹的主要原因是（）。

A.淀粉的結(jié)晶度降低

B.淀粉的分子鏈伸展

C.水分子的遷移

D.以上都是

10.淀粉基儲(chǔ)能材料的比容量通常用（）來(lái)表示。

A.毫安時(shí)/克

B.瓦時(shí)/克

C.焦耳/克

D.瓦時(shí)/立方米

11.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的溶劑是（）。

A.水

B.乙醇

C.丙酮

D.以上都是

12.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，通常需要添加（）來(lái)提高其儲(chǔ)能性能。

A.導(dǎo)電劑

B.聚合物

C.離子液體

D.以上都是

13.淀粉基儲(chǔ)能材料在充放電過(guò)程中，其電極電位的變化主要由（）引起。

A.淀粉的氧化還原

B.離子的遷移

C.金屬離子的嵌入/脫出

D.以上都是

14.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的聚合物是（）。

A.聚乙烯

B.聚丙烯

C.聚乳酸

D.聚苯乙烯

15.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的分散劑是（）。

A.硅藻土

B.硫酸

C.氯化鈉

D.碳酸鈣

16.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的催化劑是（）。

A.鉑

B.銀離子

C.硫酸銅

D.碘化鈉

17.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的穩(wěn)定劑是（）。

A.抗氧化劑

B.防水劑

C.抗菌劑

D.以上都是

18.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的表面活性劑是（）。

A.硅烷偶聯(lián)劑

B.聚乙烯醇

C.氯化鈉

D.碳酸鈉

19.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的脫氣方法是（）。

A.真空脫氣

B.氣體吹掃

C.液氮冷凍

D.以上都是

20.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的干燥方法是（）。

A.真空干燥

B.熱風(fēng)干燥

C.微波干燥

D.以上都是

21.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的研磨方法是（）。

A.球磨

B.氣流磨

C.滾筒磨

D.以上都是

22.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的混合方法是（）。

A.攪拌

B.磁力攪拌

C.高速剪切

D.以上都是

23.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的涂覆方法是（）。

A.滾涂

B.刮涂

C.噴涂

D.以上都是

24.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的復(fù)合方法是（）。

A.熔融復(fù)合

B.溶液共混

C.離子交換

D.以上都是

25.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的儲(chǔ)能材料是（）。

A.鋰

B.鈉

C.鎘

D.鋅

26.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的導(dǎo)電聚合物是（）。

A.聚吡咯

B.聚苯胺

C.聚噻吩

D.以上都是

27.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的離子液體是（）。

A.[EMIM][BF4]

B.[BMIM][PF6]

C.[C2MIM][PF6]

D.[C2MIM][BF4]

28.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的復(fù)合劑是（）。

A.碳納米管

B.碳纖維

C.石墨烯

D.以上都是

29.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的電解液是（）。

A.乙二醇

B.丙二醇

C.乙醇

D.以上都是

30.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的封裝材料是（）。

A.聚酰亞胺

B.聚乙烯

C.聚酯

D.以上都是

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的優(yōu)點(diǎn)包括（）。

A.環(huán)境友好

B.儲(chǔ)能密度高

C.可生物降解

D.價(jià)格低廉

2.淀粉基材料的制備方法主要有（）。

A.溶液共混法

B.溶膠-凝膠法

C.熔融復(fù)合法

D.沉淀法

3.淀粉基儲(chǔ)能材料的性能改善可以通過(guò)（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

A.增加導(dǎo)電劑含量

B.改善淀粉的結(jié)構(gòu)

C.提高復(fù)合材料的密度

D.優(yōu)化離子傳輸途徑

4.影響淀粉基儲(chǔ)能材料電化學(xué)性能的因素有（）。

A.淀粉的種類

B.聚合物的種類

C.導(dǎo)電劑的種類

D.充放電速率

5.淀粉基儲(chǔ)能材料的循環(huán)壽命可以通過(guò)（）來(lái)提高。

A.優(yōu)化復(fù)合材料結(jié)構(gòu)

B.選擇合適的電解液

C.控制充放電循環(huán)次數(shù)

D.降低工作溫度

6.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能發(fā)生的副反應(yīng)包括（）。

A.水解反應(yīng)

B.羧化反應(yīng)

C.氧化反應(yīng)

D.還原反應(yīng)

7.淀粉基儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)能機(jī)理可能包括（）。

A.離子嵌入/脫出

B.電子轉(zhuǎn)移

C.離子擴(kuò)散

D.水分子遷移

8.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的添加劑有（）。

A.分散劑

B.增強(qiáng)劑

C.導(dǎo)電劑

D.穩(wěn)定劑

9.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的溶劑有（）。

A.水

B.乙醇

C.丙酮

D.超臨界流體

10.淀粉基儲(chǔ)能材料的應(yīng)用領(lǐng)域包括（）。

A.便攜式電子設(shè)備

B.智能電網(wǎng)

C.太陽(yáng)能電池

D.電動(dòng)汽車

11.影響淀粉基儲(chǔ)能材料儲(chǔ)能密度的因素有（）。

A.淀粉的結(jié)晶度

B.淀粉的分子量

C.聚合物的種類

D.導(dǎo)電劑的種類

12.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的交聯(lián)劑有（）。

A.甲醛

B.硫酸

C.碘

D.丙烯酸

13.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的表面處理劑有（）。

A.硅烷偶聯(lián)劑

B.氨基硅烷

C.羥基硅烷

D.磷酸酯

14.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的模板劑有（）。

A.硅藻土

B.聚乙二醇

C.碳納米管

D.石墨烯

15.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的催化劑有（）。

A.鉑

B.銀離子

C.硫酸銅

D.碘化鈉

16.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的粘合劑有（）。

A.聚乙烯醇

B.聚丙烯酸

C.聚乳酸

D.聚苯乙烯

17.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的脫氣方法有（）。

A.真空脫氣

B.氣體吹掃

C.液氮冷凍

D.紫外線照射

18.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的干燥方法有（）。

A.真空干燥

B.熱風(fēng)干燥

C.微波干燥

D.冷凍干燥

19.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的研磨方法有（）。

A.球磨

B.氣流磨

C.滾筒磨

D.超聲波研磨

20.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，可能使用的混合方法有（）。

A.攪拌

B.磁力攪拌

C.高速剪切

D.振蕩混合

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的研究熱點(diǎn)包括_______和_______。

2.淀粉的分子量與其_______和_______有關(guān)。

3.淀粉的結(jié)晶度越高，其儲(chǔ)能材料的_______性能越好。

4.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的溶劑有_______和_______。

5.淀粉基儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)能機(jī)理主要包括_______和_______。

6.淀粉基材料的導(dǎo)電性能可以通過(guò)添加_______來(lái)提高。

7.淀粉基儲(chǔ)能材料的循環(huán)穩(wěn)定性受_______和_______的影響。

8.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的分散劑有_______和_______。

9.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的穩(wěn)定劑有_______和_______。

10.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的交聯(lián)劑有_______和_______。

11.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的表面活性劑有_______和_______。

12.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的脫氣方法是_______和_______。

13.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的干燥方法是_______和_______。

14.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的研磨方法是_______和_______。

15.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的混合方法是_______和_______。

16.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的復(fù)合方法是_______和_______。

17.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的封裝材料有_______和_______。

18.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的電解液有_______和_______。

19.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的添加劑有_______和_______。

20.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的模板劑有_______和_______。

21.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的催化劑有_______和_______。

22.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的粘合劑有_______和_______。

23.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的脫色劑是_______。

24.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的抗氧化劑是_______。

25.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的抗菌劑是_______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的儲(chǔ)能密度高于傳統(tǒng)的鋰離子電池。（）

2.淀粉的分子量越高，其儲(chǔ)能材料的穩(wěn)定性越好。（）

3.淀粉基材料的制備過(guò)程中，水作為溶劑時(shí)不會(huì)影響材料的儲(chǔ)能性能。（）

4.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，導(dǎo)電劑的含量越多，其電導(dǎo)率越高。（）

5.淀粉基材料的循環(huán)穩(wěn)定性與充放電速率無(wú)關(guān)。（）

6.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，通常使用酸性條件進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。（）

7.淀粉基材料的儲(chǔ)能性能可以通過(guò)提高淀粉的結(jié)晶度來(lái)改善。（）

8.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的表面活性劑可以降低材料的粘度。（）

9.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的脫氣方法可以減少材料的孔隙率。（）

10.淀粉基材料的制備過(guò)程中，微波干燥方法比熱風(fēng)干燥方法更有效。（）

11.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，球磨方法比氣流磨方法更適合。（）

12.淀粉基材料的制備過(guò)程中，溶液共混法比熔融復(fù)合法更適合制備高儲(chǔ)能密度材料。（）

13.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，復(fù)合材料的密度越高，其儲(chǔ)能性能越好。（）

14.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的模板劑可以引導(dǎo)材料形成特定的結(jié)構(gòu)。（）

15.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，常用的催化劑可以加速材料的合成反應(yīng)。（）

16.淀粉基材料的制備過(guò)程中，常用的粘合劑可以提高材料的機(jī)械強(qiáng)度。（）

17.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，脫色劑可以去除材料中的雜質(zhì)。（）

18.淀粉基材料的制備過(guò)程中，抗氧化劑可以防止材料在儲(chǔ)存過(guò)程中被氧化。（）

19.淀粉基儲(chǔ)能材料的制備過(guò)程中，抗菌劑可以防止材料在使用過(guò)程中被細(xì)菌污染。（）

20.淀粉基材料的制備過(guò)程中，使用超臨界流體作為溶劑可以減少溶劑的使用量。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的研究背景及其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

2.分析淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料在制備過(guò)程中可能遇到的主要問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決方案。

3.舉例說(shuō)明幾種常用的淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的制備方法，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

4.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，討論淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的潛在應(yīng)用及其面臨的挑戰(zhàn)。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某研究團(tuán)隊(duì)制備了一種新型的淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料，該材料具有高比容量、良好的循環(huán)穩(wěn)定性和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。請(qǐng)根據(jù)以下信息，分析該材料的制備過(guò)程及其可能的應(yīng)用。

信息：

-淀粉基材料由玉米淀粉和聚丙烯腈復(fù)合而成。

-制備過(guò)程中，首先通過(guò)溶液共混法制備淀粉/聚丙烯腈復(fù)合物，然后通過(guò)熱壓成型工藝制備成薄片。

-在復(fù)合材料中添加了碳納米管作為導(dǎo)電劑。

-材料在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出高比容量和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。

2.案例題：某公司計(jì)劃開發(fā)一款基于淀粉基高能密度儲(chǔ)能材料的手持式電源，用于戶外移動(dòng)設(shè)備。請(qǐng)根據(jù)以下要求，設(shè)計(jì)該材料的制備方案，并分析可能面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

要求：

-材料應(yīng)具有高能量密度、良好的循環(huán)壽命和較快的充放電速率。

-材料應(yīng)具有良好的柔韌性和易于加工成型。

-材料應(yīng)具備一定的耐環(huán)境適應(yīng)性，如耐高溫、耐低溫和耐潮濕。

-材料制備過(guò)程中應(yīng)盡量降低成本，并考慮環(huán)境影響。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.A

3.C

4.D

5.A

6.A

7.D

8.A

9.C

10.A

11.D

12.A

13.D

14.C

15.A

16.D

17.A

18.C

19.D

20.B

21.D

22.A

23.C

24.D

25.B

26.D

27.B

28.D

29.A

30.B

二、多選題

1.A,B,C,D

2.A,B,C

3.A,B,D

4.A,B,C,D

5.A,B,C

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D

10.A,B,C,D

11.A,B,C,D

12.A,B,C

13.A,B,C,D

14.A,B,C

15.A,B,C

16.A,B,C,D

17.A,B,C

18.A,B,C

19.A,B,C

20.A,B,C

三、填空題

1.環(huán)境友好；價(jià)格低廉

2.分子量；結(jié)晶度

3.熱穩(wěn)定性；機(jī)械強(qiáng)度

4.水；乙醇

5.離子嵌入/脫出；電子轉(zhuǎn)移

6.導(dǎo)電劑

7.充放電速率；溫度

8.分散劑；穩(wěn)