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河南省百师联盟2023-2024学年高一1月联考语文试题
一、现代文阅读(35分)
(一)现代文阅读I(本题共5小题,17分)
阅读下面的文字,完成1~5题。
材料一:
距今100多万年前,人类学会了利用自然界中的火,从此开启了能源时代。在经历过
漫长的柴薪时代后,随着工业革命兴起,蒸汽机和内燃机的发明与应用,推动了生产
力的高速发展,同时也带来了巨大的能源缺口。所幸,当木材已无法满足人类需求时,
煤和石油等高热值的化石燃料登上了历史舞台,并迎来了大爆发。然而在短短200多
年间,人类燃烧了数千亿吨煤炭、石油和天然气,按照目前的储采比,全球已探明的
化石燃料仅够人类再使用百年左右,化石燃料大量燃烧所导致的气候危机更是迫在眉
睫,留给人类完成能源转型的时间屈指可数。
在2021年联合国举行的能源高级别对话会议中,联合主席阿奇姆·施泰纳强调:2021
年必须成为可持续能源转型的“历史性转折点”,为了实现2050年全球净零排放和《巴
黎协定》的主要目标,世界各国必须大力发展可再生能源。电是太阳能、风能、水能
等可再生能源的重要形式,而电池作为储存电能的主要装置,已成为新能源时代最重
要的器件之一。
然而,目前大规模使用的各种电池,都存在各自的短板,例如铅酸电池重量体积大、
能量密度低、使用寿命短且含有对人体和环境都有害的重金属铅;锂离子电池,虽然
在电子设备和新能源汽车上应用广泛,但也存在安全隐患,易燃易爆且成本相对较高。
金属空气电池是一种新型电池,是利用锌、镁、铝等常见金属与氧气、海水制成的,
具有许多电池所不具备的优势。由于性能卓越,金属空气电池有望成为大规模应用的
未来绿色储能设备,多个国家都在积极推进这项研究。
首先,金属空气电池的蓄电量特别高,由于它消耗的是空气中的氧气,取之不尽用之
不竭,理论上正极容量是无限的,再加上氧气不需要存储在电池内,使得金属空气电
池的理论蓄电量比常用的锂电池大得多,理论电量是锂离子电池的6~10倍,实际蓄
电量可达锂离子电池的3倍。如果用作汽车动力电池,有望实现1000公里以上的超长
续航。
其次,金属空气电池成本低廉,电池组成材料常见易得,主要使用的耗材,如负极用
的金属锌、镁和铝等,都是地壳丰度元素,来源丰富、价格低廉。最后,金属空气电
池更为安全,由于使用水系电解质,没有易燃易爆成分,不存在燃烧或爆炸的风险。
金属空气电池结构简单,便于操作,无需专人维护,其制造、使用、回收等流程均无
有害物质释出,也被称为“面向21世纪的绿色能源”。金属空气电池在诸多领域具有
广阔的应用前景。例如,金属空气电池具有使用方便、安全性高等优点,可为助听器
等小型用电设备供电,目前小型锌空气电池已被设计为纽扣电池,广泛用于助听器的
电池。金属空气电池中的铝空气电池可以作为电动车、无人机和便携设备等的理想供
能选择,而且只需要更换负极金属板,不需要充电,提高了充电效率和便捷性。将金
属空气电池与锂离子电池联用,可使其兼具高蓄电量和长续航的优点,续航时间可达
到锂电设备的2~3倍。镁空气电池和铝空气电池可作为应急电源、用于自然灾害发生
时的电力供应或户外活动中的电源,关键时刻仅需加水即可提供可靠的电源供应,2
公斤左右的金属空气电池即可满足三口之家的应急用电,并且不会产生噪声和有害物
质,是绿色安全的电力来源。对于地形复杂的地区或者边远岛礁,采用金属空气电池
供电,技术难度低,安全性高。
金属空气电池虽优点众多,是具有广阔应用前景的新型电源,但是并没有实现规模化
应用,其实际使用过程中仍面临多种关键技术瓶颈。例如锌空气电池功率小、寿命短;
镁空气电池续航短;铝空气电池放电过程析氢副反应严重,导致电解液短时间内沸腾,
通常使用时长不超过15分钟,会出现“烧开水现象”;空气电极侧存在氧气获取速度
慢、使用寿命短等缺点,这些都在一定程度上限制了金属空气电池的应用和推广。
国内外多年来都在攻关。当前金属空气电池仍处于商业化早期阶段,大多数技术停留
在实验室研究阶段,但部分技术,如一次锌空、铝空电池已初步具备工程化应用的潜
力。有国际市场咨询公司预计,在不久的将来,通过国内外对金属空气电池相关技术
的整合以及电池器件结构的设计优化,金属空气电池将会真正给人类生产和生活带来
极大便利。
金属空气电池的最大优势在于其电极材料选择更多样,且资源储量丰富。可以预见,
在大规模储能蓬勃发展的未来,空气电池作为储能技术备选方案之一,必将迎来大展
拳脚之时。
金属空气电池绿色安全,可实现循环再利用,能进一步提高对可再生能源的利用率。
风、光资源有随机性和不稳定性,在无风、夜晚等情景时,
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