燃料电池技术 肖钢著
燃料电池作为继火电、水电、核电之后的第四代发电方式,被誉为21世纪清洁、高效的动力源,受到人们广泛的关注,燃料电池技术也在飞速地发展。
本书系统地介绍了燃料电池技术的历史与发展,并通过对燃料电池的基本原理与研究方法、种类和应用的介绍使读者对这种新的发电方式具有清晰的了解;详细分析论述了燃料电池氢源技术、各种类型燃料电池的关键技术、发展现状与前景以及燃料电池电能输出技术。本书既在基本原理方面做了深入介绍,又总结了许多实践方面的经验;既突出了目前国际上发展迅速的质子交换膜燃料电池、甲醇燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池与固体氧化物燃料电池等几种燃料电池技术,又突出了制氢技术作为燃料电池发电方式基础的重要性以及电能输出的技术特点,同时还反映了近年来燃料电池技术的*科技成果与未来发展方向。
本书既可作为从事燃料电池技术开发与研究的专业教师与研究人员的参考和指导用书,也可作为燃料电池技术爱好者的自学教材。
第1章 燃料电池简介
1.1 燃料电池简史
1.1.1 燃料电池启蒙阶段
1.1.2 燃料电池现代发展阶段
1.2 燃料电池基本原理
1.3 燃料电池系统
1.3.1 燃料处理系统
1.3.2 排热回收系统
1.4 燃料电池特性
1.4.1 良好的环境相容性
1.4.2 良好的操作性能
1.4.3 灵活可靠的输出性能
1.4.4 灵活的结构特性
1.4.5 燃料电池存在的问题
1.5 燃料电池分类
1.5.1 碱性燃料电池
1.5.2 质子交换膜燃料电池
1.5.3 直接甲醇燃料电池
1.5.4 磷酸燃料电池
1.5.5 熔融碳酸盐燃料电池
1.5.6 固体氧化物燃料电池
1.6 其他类型燃料电池
1.6.1 再生型燃料电池
1.6.2 锌空燃料电池
1.6.3 生物燃料电池
参考文献
第2章 燃料电池基础理论与研究方法
2.1 燃料电池中的化学热力学
2.1.1 化学热力学基础
2.1.2 气体压力、浓度和温度对电极电势的影响
2.1.3 燃料电池的效率
2.2 燃料电池中的电极反应动力学[2~5]
2.2.1 燃料电池的不可逆性——电压降
2.2.2 Butler-Volmer方程
2.2.3 活化损失
2.2.4 传质损失
2.2.5 欧姆损失
2.2.6 燃料电池的渗透及内电流
2.3 电催化理论简介
2.3.1 析氢反应和氢氧化反应机理
2.3.2 氧的还原反应
2.3.3 甲醇电催化氧化原理
2.4 燃料电池的传质
2.5 燃料电池表征方法
2.5.1 催化剂相关表征方法
2.5.2 燃料电池测试系统
2.5.3 燃料电池各种损失的表征方法
参考文献
第3章 燃料电池的燃料与氧化剂供应
3.1 化石燃料
3.1.1 石油
3.1.2 低硫轻质石油及液化石油气
3.1.3 天然气
3.1.4 煤和煤气
3.2 生物燃料
3.3 氢
3.3.1 氢的制取
3.3.2 氢燃料的纯化
3.3.3 氢的贮存
3.3.4 氢的运输和加注
3.3.5 氢的安全性
3.4 燃料电池氧化剂的供应
3.4.1 压缩机类型
3.4.2 压缩机供气量和压缩机的选择
参考文献
第4章 碱性燃料电池
4.1 引言
4.2 工作原理
4.3 电催化剂与电极
4.3.1 电催化剂
4.3.2 电极结构与制备工艺
4.4 电解质
4.5 AFC性能的影响因素和存在的问题
4.5.1 操作压力
4.5.2 操作温度
4.5.3 电解质浓度
4.5.4 CO2的毒化问题
4.5.5 排水方法
参考文献
第5章 质子交换膜燃料电池
第6章 直接甲醇燃料电池
第7章 磷酸燃料电池
第8章 熔融碳酸盐燃料电池
第9章 固体氧化物燃料电池
第10章 燃料电池的电能输出
结束语
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