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固体氧化物燃料电池：材料、系统与应用


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固体氧化物燃料电池：材料、系统与应用
  • 书号：9787030749291
    作者：王志成,顾毅恒,刘冠鹏
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：236
    字数：307000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2023-03-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥98.00元
    售价： ￥77.42元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书结合作者的实践研究和固体氧化物燃料电池的最新进展，系统介绍了固体氧化物燃料电池所涉及的原理、材料、制备技术、电堆及其主要应用领域等内容。全书共7章，第1章介绍固体氧化物燃料电池的发展概况、工作原理、特点和发展趋势；第2、3章介绍固体氧化物燃料电池的电学化基础和关键材料；第4章介绍材料和组件的制备方法；第5章介绍固体氧化物燃料电池的常用测试与表征方法；第6章介绍电池电堆和发电系统，并着重介绍中低温电池和碳基燃料电池的一些基础问题；第7章介绍固体氧化物燃料电池的主要应用。
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    第1章　固体氧化物燃料电池概述　1
    1.1　固体氧化物燃料电池的发展概况　1
    1.1.1　国际发展概况　2
    1.1.2　国内发展概况　4
    1.2　固体氧化物燃料电池的工作原理　5
    1.3　固体氧化物燃料电池的特点　7
    1.4　固体氧化物燃料电池的发展趋势　8
    1.4.1　碳氢气体直接在SOFC的应用　8
    1.4.2　SOFC的中低温化　9
    1.4.3　PCFC的快速发展　10
    第2章　固体氧化物燃料电池的电化学基础　11
    2.1　SOFC热力学　11
    2.1.1　Gibbs自由能与电池电动势的关系　11
    2.1.2　能斯特方程　13
    2.1.3　燃料电池效率　15
    2.2　电极过程动力学　16
    2.2.1　法拉第定律与电化学过程速率　17
    2.2.2　电化学反应速率　18
    2.3　极化　18
    2.3.1　电化学极化　19
    2.3.2　浓差极化　22
    2.3.3　欧姆极化　23
    2.4　SOFC混合系统热力学　24
    第3章　固体氧化物燃料电池的关键材料　28
    3.1　电解质材料　28
    3.1.1　萤石结构电解质材料　28
    3.1.2　钙钛矿结构电解质材料　36
    3.1.3　Aurivillius型氧化物电解质材料　39
    3.1.4　磷灰石类电解质材料　41
    3.1.5　质子导体电解质　43
    3.2　阳极材料　48
    3.2.1　金属-电解质复合阳极材料　48
    3.2.2　氧化物阳极材料　51
    3.2.3　PCFC阳极材料　59
    3.3　阴极材料　60
    3.3.1　掺杂的锰酸盐　60
    3.3.2　掺杂的钴酸盐　62
    3.3.3　掺杂的铁酸盐　64
    3.3.4　Ruddlesden-Popper型材料　65
    3.3.5　PCFC阴极材料　68
    3.4　双极连接体材料　71
    3.4.1　陶瓷连接体材料　73
    3.4.2　合金连接体材料　76
    3.5　密封材料　93
    3.5.1　硬密封材料　95
    3.5.2　压密封材料　98
    第4章　固体氧化物燃料电池的制备方法　103
    4.1　固体氧化物燃料电池材料的主要制备方法　103
    4.1.1　燃烧合成法　103
    4.1.2　共沉淀法　107
    4.1.3　溶剂热合成法　108
    4.1.4　溶胶-凝胶法　110
    4.1.5　喷雾热分解法　111
    4.2　电解质层的制备方法　115
    4.2.1　干压烧结法　115
    4.2.2　气相沉积法　116
    4.2.3　湿化学法　122
    4.2.4　粉末加工法　125
    4.3　多孔电极的制备方法　128
    4.3.1　牺牲模板法　128
    4.3.2　浸渍法　141
    4.3.3　原位溶出法　142
    4.3.4　静电纺丝法　145
    4.3.5　3D打印法　148
    第5章　固体氧化物燃料电池的测试与表征　155
    5.1　物相与形貌表征　155
    5.1.1　物相分析　155
    5.1.2　形貌分析　156
    5.2　孔隙率测试　156
    5.3　密封性能测试　158
    5.4　热膨胀系数测试　159
    5.5　氧非化学计量比的测定　159
    5.6　氧离子表面交换系数和体相扩散系数测定　160
    5.7　电性能测试　162
    5.7.1　电导率测试　162
    5.7.2　电子电导率测试　162
    5.7.3　电化学阻抗测试　163
    5.7.4　单电池性能测试　168
    5.8　电堆长期运行测试　169
    第6章　固体氧化物燃料电池电堆与发电系统　172
    6.1　SOFC结构类型与电堆　172
    6.1.1　平板式SOFC　172
    6.1.2　管式SOFC　174
    6.1.3　高功率密度SOFC　175
    6.1.4　微管式SOFC　176
    6.1.5　薄膜SOFC　177
    6.2　中低温SOFC面临的问题与应对方法　178
    6.2.1　电池的欧姆损失　178
    6.2.2　电极的催化活性和极化损失　182
    6.3　碳氢气体在SOFC上的直接应用　186
    6.3.1　碳沉积　186
    6.3.2　硫毒化　192
    6.4　电堆长期稳定性　204
    6.5　固体氧化物燃料电池发电系统　207
    6.5.1　SOFC独立发电系统　207
    6.5.2　SOFG-GT混合发电系统　209
    6.5.3　SOFC发电系统的优势　211
    第7章　固体氧化物燃料电池应用　212
    7.1　发电　212
    7.1.1　固定式电站　212
    7.1.2　微型热电联供系统　214
    7.2　移动电源　216
    7.2.1　在车辆上的应用　216
    7.2.2　在船舶上的应用　220
    7.2.3　便携式电源　220
    7.3　固体氧化物电解池　222
    7.4　PCFC的潜在应用　226
    7.4.1　膜反应器　226
    7.4.2　合成氨　227
    参考文献　229
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