本书结合燃料电池的最新发展概况，系统地介绍燃料电池种类和原理，燃料电池用氢能的制取、纯化和储存，以及燃料电池汽车等方面的知识，使读者对燃料电池及其在汽车方面的应用有全面的认识。全书分为5章，主要内容包括燃料电池概述、燃料电池的电化学基础、燃料电池类型（第1～3章），燃料电池用氢燃料的制备、纯化与储存（第4章），以及燃料电池汽车（第5章）。
样章试读
目录
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前言
第1章 燃料电池概述 1
1.1 燃料电池简介 1
1.1.1 燃料电池的工作原理 1
1.1.2 燃料电池的分类 2
1.1.3 燃料电池的发展历史 3
1.1.4 燃料电池的特性 4
1.2 燃料电池的应用 6
1.3 车载储氢技术的现状 7
1.4 燃料电池汽车的未来 9
思考题 14
参考文献 14
第2章 燃料电池的电化学基础 15
2.1 燃料电池热力学 15
2.1.1 Gibbs自由能与电池电动势的关系 15
2.1.2 能斯特方程 17
2.1.3 燃料电池效率 18
2.2 电极过程动力学 20
2.2.1 法拉第定律与电化学过程速率 21
2.2.2 电化学反应速率 21
2.3 极化 22
2.3.1 电化学极化 22
2.3.2 浓差极化 25
2.3.3 欧姆极化 26
2.4 极化测试 27
思考题 30
参考文献 30
第3章 燃料电池类型 31
3.1 质子交换膜燃料电池 31
3.1.1 PEMFC结构与工作原理 31
3.1.2 PEMFC发展简史 32
3.1.3 PEMFC主要部件 33
3.1.4 PEMFC单电池与电池组 54
3.1.5 PEMFC电池组失效分析 59
3.2 直接甲醇燃料电池 60
3.2.1 DMFC结构与工作原理 60
3.2.2 DMFC关键材料 62
3.2.3 DMFC与PEMFC的差别 65
3.2.4 DMFC存在的问题 66
3.2.5 DMFC的应用 66
3.3 固体氧化物燃料电池 67
3.3.1 SOFC结构与工作原理 67
3.3.2 SOFC发展概况 68
3.3.3 SOFC关键材料 70
3.3.4 SOFC发展趋势 79
3.3.5 SOFC面临的问题 80
3.3.6 SOFC电池组 89
3.3.7 高功率密度SOFC91
3.4 碱性燃料电池 94
3.4.1 AFC结构与工作原理 94
3.4.2 AFC发展概况 96
3.4.3 AFC关键材料 97
3.4.4 排水 100
3.4.5 AFC的优缺点 101
3.4.6 单电池与电池组 102
3.5 磷酸燃料电池 104
3.5.1 PAFC结构与工作原理 104
3.5.2 PAFC发展状况 104
3.5.3 PAFC结构材料 106
3.5.4 PAFC电池组 108
3.5.5 影响PAFC的因素 109
3.5.6 影响寿命的因素及改进办法 111
3.5.7 PAFC的优缺点 112
3.6 熔融碳酸盐燃料电池 112
3.6.1 MCFC结构与工作原理 112
3.6.2 MCFC发展概况 114
3.6.3 MCFC关键材料 115
3.6.4 MCFC单电池与电池组 119
3.6.5 操作条件对MCFC性能的影响 120
3.6.6 MCFC的优缺点 122
思考题 123
参考文献 123
第4章 燃料电池用氢燃料的制备、纯化与储存 131
4.1 氢气的制备 131
4.1.1 化石能源制氢 131
4.1.2 水电解制氢 139
4.1.3 生物质制氢 141
4.1.4 氮氢化合物制氢 145
4.1.5 硼氢化钠制氢 149
4.2 氢气的纯化 151
4.2.1 变压吸附法 152
4.2.2 膜分离技术 153
4.2.3 低温分离法 156
4.2.4 金属氢化物法 156
4.3 氢气的储存 157
4.3.1 高压气态存储 157
4.3.2 低温液态存储 159
4.3.3 金属氢化物储氢 160
4.3.4 新型碳材料储氢 163
4.3.5 有机液体氢化物储氢 165
4.3.6 其他储氢技术 167
思考题 173
参考文献 173
第5章 燃料电池汽车 177
5.1 燃料电池汽车的工作原理 177
5.2 燃料电池汽车的重要部件 178
5.2.1 燃料电池发动机 179
5.2.2 动力系统 179
5.2.3 电动机 182
5.2.4 电子控制系统 185
5.2.5 燃料系统 185
5.2.6 安全系统 188
5.3 燃料电池汽车的关键技术 190
5.3.1 电池技术 190
5.3.2 电机技术 191
5.3.3 控制器技术 193
5.4 质子交换膜燃料电池电动汽车 194
5.4.1 发展概况 194
5.4.2 研发方向和需要解决的问题 200
5.5 固体氧化物燃料电池汽车 202
5.5.1 发展概况 202
5.5.2 SOFC电池应用于汽车所面临的挑战 204
5.6 燃料电池汽车的基础设施建设 205
5.6.1 氢气加注站 206
5.6.2 全球氢气加注站的发展概况 209
5.7 燃料电池汽车的测试评价体系 213
5.7.1 燃料电池汽车相关标准 213
5.7.2 燃料电池汽车测试评价 215
思考题 217
参考文献 218
附录 燃料电池与氢能相关国家标准 220
附录1 燃料电池相关国家标准 220
附录2 燃料电池汽车相关国家标准 225
附录3 氢气制取相关国家标准 226
附录4 氢能储运基础设施相关国家标准 228
附录5 加氢基础设施相关国家标准 229
附录6 氢能其他相关国家标准 230
京公网安备 11010102004214号