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第1章概论1 1.1新能源及其利用技术1 1.2新材料及其应用3 1.3新能源材料及其发展方向4 1.4新能源材料的关键技术5 思考题6 第2章生物质能源材料7 2.1概述7 2.1.1生物质7 2.1.2生物质能7 2.1.3生物质的组成8 2.2生物质资源的分布9 2.2.1林业生物质资源9 2.2.2农业生物质资源9 2.2.3废弃物生物质资源10 2.3生物质转化利用技术11 2.3.1生物质直接燃烧技术12 2.3.2生物质热解技术13 2.3.3生物质液化技术14 2.3.4生物质气化技术15 2.4生物质沼气技术17 2.4.1生物质沼气的成分与性质17 2.4.2沼气发酵的特点18 2.4.3沼气的功能和效用18 2.5生物乙醇的生产技术19 2.5.1生物乙醇的特点19 2.5.2生物乙醇生产的原料19 2.5.3生物乙醇的生产20 2.6生物柴油的生产技术20 2.6.1生物柴油的生产21 2.6.2酯交换法制备生物柴油21 2.6.3生物柴油的性能22 2.6.4生物质绿色柴油的生产与性能23 2.7生物质生产液体燃料的技术25 2.7.1费托合成技术25 2.7.2费托合成催化剂26 2.7.3费托制取液体燃料发展趋势27 思考题28 第3章储氢材料29 3.1概述29 3.2氢的制取29 3.2.1电解水制氢30 3.2.2天然气制氢31 3.2.3煤制氢32 3.2.4生物质制氢33 3.2.5太阳能制氢35 3.2.6核能制氢36 3.2.7等离子化学法制氢37 3.2.8液体原料醇类制氢38 3.3氢的储存38 3.4金属及其氧化物系列储氢材料39 3.4.1物理吸附储氢材料39 3.4.2化学储氢材料41 3.5氢能**44 3.5.1燃料电池汽车的**45 3.5.2加氢站的**46 3.6储氢材料的发展趋势46 思考题47 第4章太阳能电池48 4.1太阳能电池的概念和结构48 4.2太阳能电池的工作原理50 4.2.1硅半导体的结构50 4.2.2本征半导体51 4.2.3P型半导体和N型半导体52 4.2.4PN结54 4.2.5光伏发电工作原理55 4.3太阳能电池的类型56 4.3.1单晶硅太阳能电池56 4.3.2多晶硅太阳能电池57 4.3.3非晶硅太阳能电池58 4.3.4碲化镉太阳能电池60 4.3.5砷化镓太阳能电池61 4.3.6铜铟镓硒太阳能电池62 4.3.7染料敏化太阳能电池64 4.3.8有机太阳能电池65 4.4太阳能电池生产过程中的污染问题66 4.4.1晶体硅太阳能电池生产过程中的污染问题66 4.4.2非晶硅太阳能电池生产过程中的污染问题67 4.4.3CdTe太阳能电池生产过程中的污染问题68 4.4.4GaAs太阳能电池生产过程中的污染问题69 4.4.5CIGS太阳能电池生产过程中的污染问题70 4.4.6DSSC太阳能电池生产过程中的污染问题71 思考题72 第5章燃料电池73 5.1概述73 5.1.1燃料电池工作原理74 5.1.2燃料电池的特点74 5.2燃料电池的类型75 5.3碱性燃料电池(AFC)77 5.3.1AFC的工作机理77 5.3.2AFC的特点78 5.3.3AFC催化剂79 5.3.4AFC电极82 5.3.**FC性能影响因素82 5.4质子交换膜燃料电池(PEMFC)83 5.4.1PEMFC的工作机理和特点83 5.4.2PEMFC的用途85 5.4.3PEMFC的催化剂86 5.4.4PEMFC双极板92 5.4.5PEMFC的应用前景99 5.5磷酸盐燃料电池(PAFC)99 5.5.1PAFC的工作机理和特点100 5.5.2PAFC电极100 5.5.3PAFC双极板102 5.6熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)102 5.6.1MCFC的工作机理102 5.6.2MCFC电极材料103 5.6.3MCFC的特点105 5.6.4MCFC的发电系统106 5.6.5MCFC需解决的关键技术问题110 5.7固体氧化物燃料电池(SOFC)112 5.7.1SOFC的工作机理和特点112 5.7.2SOFC关键材料113 5.7.3SOFC存在的问题118 思考题119 第6章**电容器120 6.1概述120 6.1.1**电容器的基本介绍120 6.1.2**电容器的发展历史121 6.1.3**电容器的一般结构122 6.1.4**电容器的应用122 6.1.5**电容器使用注意事项123 6.2**电容器的工作原理123 6.2.1双电层电容器124 6.2.2法拉第赝电容器125 6.2.3非对称**电容器126 6.2.4**电容器的特点126 6.3**电容器电极材料127 6.3.1电极材料选择原则和分类127 6.3.2碳材料127 6.3.3金属氧化物材料131 6.3.4导电聚合物材料134 6.3.5复合电极材料135 6.4**电容器电解液138 6.4.1水系电解液139 6.4.2有机电解液140 6.4.3固态电解液140 思考题141 第7章锂离子电池材料142 7.1概述142 7.2锂离子电池的结构及工作原理144 7.3锂离子电池正极材料145 7.3.1正极材料的选择要求145 7.3.2层状结构正极材料146 7.3.3尖晶石结构正极材料148 7.3.4橄榄石结构正极材料149 7.4锂离子电池负极材料150 7.4.1负极材料的选择要求150 7.4.2碳类负极材料150 7.4.3硅基负极材料153 7.4.4金属类负极材料153 7.4.5硫化物负极材料154 7.5锂离子电池电解质154 7.5.1电池电解质的选择要求154 7.5.2有机液体电解质155 7.5.3聚合物电解质158 7.5.4离子液体电解质159 7.6锂离子电池隔膜材料160 7.6.1电池隔膜材料的选择要求160 7.6.2微孔聚烯烃隔膜160 7.6.3无纺布隔膜162 7.6.4涂层复合隔膜163 思考题163 第8章钠离子电池材料165 8.1概述166 8.2钠离子电池正极材料167 8.2.1过渡金属氧化物材料168 8.2.2聚阴离子材料172 8.2.3过渡金属氟磷酸钠盐174 8.2.4普鲁士蓝类大框架化合物175 8.2.5有机化合物和聚合物176 8.2.6非晶化合物177 8.3钠离子电池负极材料177 8.3.1碳基负极材料177 8.3.2合金类储钠负极材料180 8.3.3金属氧化物储钠负极材料181 8.3.4非金属单质储钠负极材料183 8.3.5有机储钠负极材料184 8.3.6钛酸盐储钠负极材料185 思考题186 参考文献187