能源電化學

第1章 緒論
1.1 化石能源的問題
1.2 21世紀的能源發(fā)展趨勢
1.2.1 可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視
1.2.2 煤炭將作為過渡能源而受到重視
1.2.3 節(jié)能技術將備受重視
1.2.4 甲烷水合新化石能源的開發(fā)將得到強化
1.3 各種可再生能源的優(yōu)缺點
1.3.1 太陽能
1.3.2 風能
1.3.3 生物質(zhì)能
1.3.4 氫能
1.4 新能源與電化學的關系
參考文獻
第2章 一次電池
2.1 引言
2.2 鋅錳電池
2.2.1 鋅錳電池概述
2.2.2 鋅錳電池的工作原理
2.2.3 鋅錳電池的發(fā)展概況
2.3 鋅氧化銀電池
2.3.1 概述
2.3.2 鋅銀電池的工作原理
2.3.3 鋅銀電池的研發(fā)概況
2.4 鋰電池
2.4.1 概述
2.4.2 不同鋰電池的工作原理和優(yōu)缺點
參考文獻
第3章 二次電池
3.1 引言
3.1.1 二次電池分類
3.1.2 二次電池對材料的基本要求
3.1.3 有效放電容量
3.2 可充堿錳電池
3.2.1 概述
3.2.2 金屬錳電化學
3.2.3 錳氧化物物化性質(zhì)
3.2.4 MnO2電化學
3.2.5 質(zhì)子動力學
3.2.6 循環(huán)性能
3.2.7 “惰性”——一個只具有相對意義的概念
3.2.8 展望
3.3 鉛酸電池
3.3.1 概述
3.3.2 充放電反應
3.3.3 電解液
3.3.4 電位.pH圖
3.3.5 Pb及其化合物
3.3.6 正極充放電反應
3.3.7 負極充放電反應
3.3.8 “Coup de Fouet”現(xiàn)象
3.3.9 自放電反應
3.3.10 性能衰減機理
3.3.11 應用舉例
3.3.12 研究進展
3.3.13 隔膜
3.3.14 早期容量損失
3.3.15 發(fā)展方向
3.4 H2.Ni電池
3.4.1 概述
3.4.2 鎳及其氧化物、氫氧化物
3.4.3 電化學
3.4.4 充放電機理
3.4.5 氫電極簡述
3.4.6 應用舉例
3.4.7 研究現(xiàn)狀
3.4.8 前景與展望
3.5 堿性電池
3.5.1 鋅鎳、鐵鎳、鎘鎳、超鐵和鋅銀電池
3.5.2 MH-Ni電池
3.6 鋰離子電池
3.6.1 概述
3.6.2 碳基負極材料
3.6.3 金屬鋰負極
3.6.4 合金與金屬間化合物
3.6.5 氮化物
3.6.6 尖晶石Li
3.6.7 層狀過渡金屬氧化物
3.6.8 橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鹽
3.6.9 Li-V-P-O、VOx系列嵌鋰材料簡述
3.6.10 Li-Ti-O嵌鋰電極材料
3.6.11 電解液
3.6.12 總結(jié)
參考文獻
第4章 燃料電池
4.1 引言
4.1.1 燃料電池的定義
4.1.2 燃料電池的歷史回顧
4.1.3 燃料電池基礎
4.2 質(zhì)子交換膜燃料電池
4.2.1 質(zhì)子交換膜燃料電池的發(fā)展簡史
4.2.2 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理
4.2.3 質(zhì)子交換膜燃料電池的特點
4.2.4 膜電極組件
4.2.5 質(zhì)子交換膜燃料電池商業(yè)化的問題
4.3 直接甲醇燃料電池
4.3.1 直接甲醇燃料電池的研發(fā)概況
4.3.2 工作原理
4.3.3 基本結(jié)構(gòu)
4.3.4 直接甲醇燃料電池的優(yōu)點
4.3.5 直接甲醇燃料電池性能的改進
4.3.6 質(zhì)子交換膜
4.4 直接甲酸燃料電池
4.4.1 研究甲醇替代燃料的原因
4.4.2 直接甲酸燃料電池的優(yōu)缺點
4.5 直接乙醇燃料電池
4.5.1 直接乙醇燃料電池發(fā)展概況
4.5.2 直接乙醇燃料電池優(yōu)缺點
4.5.3 直接乙醇燃料電池的工作原理
4.6 直接碳燃料電池
4.6.1 直接碳燃料電池的發(fā)展概況
4.6.2 直接碳燃料電池的工作原理與電池結(jié)構(gòu)
4.6.3 直接碳燃料電池的特點
4.6.4 雜化型直接碳燃料電池
4.6.5 直接碳燃料電池的問題與展望
4.7 堿性燃料電池
4.7.1 堿性燃料電池的發(fā)展概況
4.7.2 堿性燃料電池的優(yōu)缺點
4.7.3 堿性燃料電池的工作原理
4.7.4 堿性燃料電池的基本結(jié)構(gòu)
4.8 磷酸燃料電池
4.8.1 磷酸燃料電池發(fā)展概況
4.8.2 磷酸燃料電池的工作原理和工作條件
4.8.3 磷酸燃料電池的優(yōu)缺點
4.8.4 磷酸燃料電池的基本結(jié)構(gòu)
4.8.5 影響磷酸燃料電池性能的因素
4.8.6 影響壽命的因素及改進方法
4.8.7 磷酸燃料電池商業(yè)化的展望
4.9 熔融碳酸鹽燃料電池
4.9.1 熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)展概況
4.9.2 熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理
4.9.3 熔融碳酸鹽燃料電池電極材料
4.9.4 熔融碳酸鹽燃料電池隔膜材料
4.9.5 熔融碳酸鹽燃料電池的電解質(zhì)
4.9.6 熔融碳酸鹽燃料電池的結(jié)構(gòu)
4.9.7 操作條件對熔融碳酸鹽燃料電池性能的影響
4.9.8 熔融碳酸鹽燃料電池的優(yōu)點
4.9.9 熔融碳酸鹽燃料電池的缺點
4.9.10 熔融碳酸鹽燃料電池商業(yè)化的問題
4.10 固體氧化物燃料電池
4.10.1 固體氧化物燃料電池的發(fā)展概況
4.10.2 固體氧化物燃料電池的工作原理
4.10.3 固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料
4.10.4 質(zhì)子傳導電解質(zhì)
4.10.5 氧氣在陰極的還原機理
4.10.6 連接材料和密封材料
4.10.7 固體氧化物燃料電池的結(jié)構(gòu)與組成
4.11 生物燃料電池
4.11.1 生物燃料電池的發(fā)展概況
4.11.2 生物燃料電池的工作原理、特點和分類
4.11.3 微生物燃料電池
參考文獻
第5章 金屬-空氣電池
5.1 金屬-空氣電池的工作原理
5.2 金屬-空氣電池的特點
5.3 金屬-空氣電池的分類
5.3.1 按陰極氧化劑分類
5.3.2 按陽極所用金屬材料分類
5.3.3 按工作方式分類
5.3.4 按電解質(zhì)溶液分類
5.4 金屬-空氣電池的應用
5.4.1 電動運輸工具的牽引電源
5.4.2 備用和應急電源
5.4.3 便攜式儀器設備電源
5.4.4 水下電源
5.5 金屬-空氣電池陽極材料
5.5.1 鋅陽極
5.5.2 鋁陽極
5.5.3 鎂陽極
5.6 金屬-空氣電池結(jié)構(gòu)與性能
5.6.1 金屬-空氣電池的優(yōu)點
5.6.2 堿性空氣陰極的工作原理
5.6.3 機械充電式鋅-空氣電池
5.6.4 連續(xù)供料式鋅-空氣電池
5.6.5 金屬-過氧化氫空氣電池
參考文獻
索引