新能源材料技术

第1章 绪论1.1新能源与新能源材料21.2新能源材料学科的任务及面临的课题21.3新能源材料的主要应用现状与进展3参考文献6第2章 锂离子电池材料2.1锂离子电池概述72.1.1锂离子电池工作原理82.1.2锂离子电池的组成92.1.3锂离子电池的优缺点102.1.4锂离子电池的设计及组装102.1.5锂离子电池对正、负极材料的要求152.2正极材料162.2.1正极材料概述162.2.2层状结构正极材料LiCoO2172.2.3LiNiO2正极材料182.2.4LiMn2O4正极材料192.2.5LiFePO4动力电池正极材料222.2.6钒系正极材料252.2.7层状镍钴锰酸锂正极材料262.2.8其他类型的正极材料282.3负极材料282.3.1碳及MCMB系负极材料292.3.2钛酸锂负极材料302.3.3氧化物负极材料322.3.4新型合金负极材料332.3.5其他类型的负极材料332.4隔膜材料332.4.1减少内部短路的技术路线342.4.2隔膜热关闭性能342.4.3隔膜的制备342.4.4制备隔膜的材料352.5电解质材料362.5.1有机电解质材料362.5.2聚合物电解质材料392.5.3无机固体电解质材料40参考文献40第3章 太阳能电池材料3.1太阳能电池概述433.1.1太阳能电池发展概况433.1.2太阳能电池的分类443.1.3太阳能发电的优缺点453.1.4全球光伏产业发展现状463.2太阳能电池的工作原理493.2.1半导体简介493.2.2光伏效应513.2.3太阳能电池工作原理513.3太阳能电池的特性参数523.3.1标准测试条件523.3.2太阳能电池的表征参数及等效电路523.4几种典型太阳能电池及其材料543.4.1晶体硅材料及晶体硅太阳能电池543.4.2非晶硅太阳能电池593.4.3铜铟镓硒太阳能电池613.4.4染料敏化太阳能电池643.4.5有机太阳能电池673.5太阳能电池应用733.5.1光伏发电系统733.5.2光伏建筑一体化753.5.3太阳能路灯783.5.4我国光伏发电应用实例79参考文献82第4章 燃料电池材料4.1燃料电池概述834.1.1燃料电池工作原理834.1.2燃料电池的分类884.1.3燃料电池的系统组成904.1.4燃料电池技术的发展与应用924.2质子交换膜型燃料电池材料934.2.1电催化剂944.2.2多孔气体扩散电极及其制备方法954.2.3质子交换膜964.2.4双极板材料与流场984.3熔融碳酸盐燃料电池材料994.3.1电极材料994.3.2电解质1004.3.3电池隔膜1004.3.4熔融碳酸盐燃料电池需要解决的关键技术问题1014.4固体氧化物燃料电池材料1024.4.1固体氧化物电解质1034.4.2电极材料1054.4.3固体氧化物燃料电池需要解决的关键技术问题1074.5直接甲醇燃料电池材料基础与应用1074.6其他类型的燃料电池材料1104.6.1碱性燃料电池1104.6.2磷酸燃料电池1114.6.3直接碳燃料电池112参考文献112第5章 生物质能材料5.1生物质能概述1135.1.1生物质能的特点1135.1.2生物质能的分类1145.1.3生物质能利用的主要技术1145.1.4生物质能开发利用的现状和前景1165.2生物质能转化技术1185.2.1物理转化技术1185.2.2化学转化技术1185.2.3生物转化技术1205.2.4生物柴油1205.2.5生物质制氢1245.2.6生物燃料乙醇1295.2.7航空生物燃料1355.3生物质能发电技术1385.3.1生物质直接燃烧发电1395.3.2生物质气化发电1405.3.3沼气发电1425.3.4生物质燃料电池145参考文献147第6章 核能材料概述6.1核能概述1486.1.1核能的特点1496.1.2核能的分类1506.1.3核能利用的现状与前景1506.2裂变反应堆材料1516.2.1裂变原理和裂变反应堆1516.2.2裂变堆材料分类与特征1536.3聚变反应堆材料1556.3.1聚变原理与托卡马克装置1556.3.2聚变堆主要材料与特征1566.4核能材料的辐照效应1576.4.1辐照缺陷的产生过程1576.4.2核能材料中辐照损伤现象1586.4.3辐照对聚变结构材料力学性能的影响159参考文献159第7章 其他新能源材料7.1风能及其材料1617.1.1风能概述1617.1.2风力发电技术1637.1.3风能的其他用途1657.2地热能及其材料1667.2.1地热能概述1667.2.2地热能的利用1677.2.3我国地热资源分布及应用情况1687.3海洋能及其材料1697.3.1海洋能简介1697.3.2海洋能的应用170参考文献172

本书是新能源材料领域综合和前沿知识的论述，内容丰富，涵盖面广，涉及当前新能源材料与新能源技术关键问题与热点问题，旨在为广大读者系统地介绍新能源材料工程领域的基本理论和技术进展等。本书适合从事新材料、新能源、化工、环境等相关领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高校相关学科的本科生和研究生作为教材或教学参考书使用。本书在介绍国内外新能源材料开发、利用、研究的基础上，结合当今世界新能源领域的研究发展现状，概述了新能源与新能源材料面临的主要任务和研究进展；阐述了锂离子电池材料技术、燃料电池材料技术、太阳能电池材料技术、生物质能材料技术、反应堆核能材料技术和风能、海洋能、地热能及其材料技术。全书力求基础知识与应用前沿相结合，内容丰富，涵盖面广，涉及当前新能源材料与新能源技术关键问题与热点问题。