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燃料電池作為繼火電、水電、核電之後的第四代發電方式，被譽為21世紀清潔、高效的動力源，受到人們廣泛的關注，燃料電池技術也在飛速地發展。
本書系統地介紹了燃料電池技術的歷史與發展，並通過對燃料電池的基本原理與研究方法、種類和應用的介紹使讀者對這種新的發電方式具有清晰的了解；詳細分析論述了燃料電池氫源技術、各種類型燃料電池的關鍵技術、發展現狀與前景以及燃料電池電能輸出技術。本書既在基本原理方面做了深入介紹，又總結了許多實踐方面的經驗；既突出了目前國際上發展迅速的質子交換膜燃料電池、甲醇燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池與固體氧化物燃料電池等幾種燃料電池技術，又突出了制氫技術作為燃料電池發電方式基礎的重要性以及電能輸出的技術特點，同時還反映了近年來燃料電池技術的最新科技成果與未來發展方向。
本書既可作為從事燃料電池技術開發與研究的專業教師與研究人員的參考和指導用書，也可作為燃料電池技術愛好者的自學教材。 |
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第1章 燃料電池簡介
1.1 燃料電池簡史
1.1.1 燃料電池啟蒙階段
1.1.2 燃料電池現代發展階段
1.2 燃料電池基本原理
1.3 燃料電池系統
1.3.1 燃料處理系統
1.3.2 排熱回收系統
1.4 燃料電池特性
1.4.1 良好的環境相容性
1.4.2 良好的操作性能
1.4.3 靈活可靠的輸出性能
1.4.4 靈活的結構特性
1.4.5 燃料電池存在的問題
1.5 燃料電池分類
1.5.1 鹼性燃料電池
1.5.2 質子交換膜燃料電池
1.5.3 直接甲醇燃料電池
1.5.4 磷酸燃料電池
1.5.5 熔融碳酸鹽燃料電池
1.5.6 固體氧化物燃料電池
1.6 其他類型燃料電池
1.6.1 再生型燃料電池
1.6.2 鋅空燃料電池
1.6.3 生物燃料電池
參考文獻
第2章 燃料電池基礎理論與研究方法
2.1 燃料電池中的化學熱力學
2.1.1 化學熱力學基礎
2.1.2 氣體壓力、濃度和溫度對電極電勢的影響
2.1.3 燃料電池的效率
2.2 燃料電池中的電極反應動力學[2～5]
2.2.1 燃料電池的不可逆性——電壓降
2.2.2 Butler-Volmer方程
2.2.3 活化損失
2.2.4 傳質損失
2.2.5 歐姆損失
2.2.6 燃料電池的滲透及內電流
2.3 電催化理論簡介
2.3.1 析氫反應和氫氧化反應機理
2.3.2 氧的還原反應
2.3.3 甲醇電催化氧化原理
2.4 燃料電池的傳質
2.5 燃料電池表徵方法
2.5.1 催化劑相關表徵方法
2.5.2 燃料電池測試系統
2.5.3 燃料電池各種損失的表徵方法
參考文獻
第3章 燃料電池的燃料與氧化劑供應
3.1 化石燃料
3.1.1 石油
3.1.2 低硫輕質石油及液化石油氣
3.1.3 天然氣
3.1.4 煤和煤氣
3.2 生物燃料
3.3 氫
3.3.1 氫的制取
3.3.2 氫燃料的純化
3.3.3 氫的貯存
3.3.4 氫的運輸和加注
3.3.5 氫的安全性
3.4 燃料電池氧化劑的供應
3.4.1 壓縮機類型
3.4.2 壓縮機供氣量和壓縮機的選擇
參考文獻
第4章 鹼性燃料電池
4.1 引言
4.2 工作原理
4.3 電催化劑與電極
4.3.1 電催化劑
4.3.2 電極結構與製備工藝
4.4 電解質
4.5 AFC性能的影響因素和存在的問題
4.5.1 操作壓力
4.5.2 操作溫度
4.5.3 電解質濃度
4.5.4 CO2的毒化問題
4.5.5 排水方法
參考文獻
第5章 質子交換膜燃料電池
第6章 直接甲醇燃料電池
第7章 磷酸燃料電池
第8章 熔融碳酸鹽燃料電池
第9章 固體氧化物燃料電池
第10章 燃料電池的電能輸出
結束語 |
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第1章 燃料電池簡介
燃料電池（Fuel Cell，FC）是一種等溫的將儲存在燃料與氧化劑中的化學能直接轉變為電能的電化學單元。雖然也稱之為電池，但燃料電池無論是原理、結構還是管理方式都與我們熟知的乾電池、可充式電池等常規電池有著本質的不同：燃料電池具有非常複雜的系統，且其活性物質是獨立於燃料電池本身而存在的，只要供給燃料和氧化劑就可以像傳統的柴油機、汽油機一樣連續不斷地工作，與普通熱機發電機存在一定的類似性；而常規電池的容量是有限的，一旦將電池內的活性物質消耗完就不能使用了，可充式電池必須充電後才能使用。顯然，燃料電池並不是傳統意義上的“電池”，而是一種直接將化學能轉變為電能的“化學發電機”。
1.1 燃料電池簡史
1.1.1 燃料電池啟蒙階段
儘管燃料電池目前被人們當做高科技話題，實際上，它的問世已經是一百五卡多年前的事了。當年燃料電池的研究者們對其趨於好奇的成分較多，並沒有做細緻的研究。可是後來，特別是第二次世界大戰以後，燃料電池的研發越來越受到高度的重視。談到燃料電池的歷史，不能不提到以下幾位早期研發者。
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肖鋼，男，1961年生，1984年畢業于東北大學。1992年獲得丹麥技術大學博士學位。
20世紀80年代開始燃料電池的研究，在燃料電池催化劑、新型電解質、膜電極製備、燃料重整制氫及電池系統集成方面具有豐富經驗。他曾多年任教于丹麥技術大學；在北歐曾參與磷酸型、熔融碳酸鹽型及質子交換膜型燃料電池的研發工作及國際合作項目；作為主要參與人與丹麥哈爾杜·托普索公司在化石能源催化轉化技術、燃料電池技術及工業尾氣提氫方面進行過長期合作並曾受聘于該公司；他曾參與通用汽車公司高溫及改性質子交換膜燃料電池的研發項目。
他在化石能源的高效轉化利用方面頗有建樹，特別是在天然氣（非合成氣法）直接轉化制甲醇及二甲醚、煤的轉化利用等領域具有一定成果。
他現任國際催化學會聯盟（IACS）會員，國際氫能學會（IAHE）會員，國際太陽能學會（ISES）會員，中國《煤炭轉化》雜誌理事會常務理事代表，北京市重點產業知識產權聯盟特聘專家，西北大學客座教授，瀋陽化工學院客座教授。作為主要發明人的國際及中國受理專利180余項。 |
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本書摘自：中國圖書網 www.bookschina.com.tw
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