《燃料电池系统解析》 作者:[澳]安德鲁L.迪克斯(Andrew L.Dicks) 译者:张新丰 定 价:180 开本:16开 出版社:机械工业 ISBN号:9787111677123 页数:371 出版时间:2021-05-01 版次:1
燃料电池系统解析 是对燃料电池系统的全面解析,内容包括燃料电池基础知识,质子交换膜燃料电池、碱性燃料电池、直接液体燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池等常见燃料电池系统的组成、原理、优缺点、开发中的关键点、商业化应用现状及前景,以及燃料电池的燃料、氢的储存、燃料电池的完整系统及未来。附录中也对燃料电池常见计算给出方程式。《燃料电池系统解析》适合燃料电池系统研究开发人员阅读参考,也适合车辆工程等专业的师生阅读使用。
目 录 前言 第1章燃料电池引言1 11研究历史1 12燃料电池基础知识6 13电极反应速率8 14电堆设计9 15供气和冷却12 16主要技术14 17可机械充电的电池和其他 燃料电池16 171金属空气电池16 172氧化还原流通电池17 173生物燃料电池19 18电池的辅助系统设备19 19燃料电池系统:关键参数20 110优点和应用21 扩展阅读21 第2章效率和开路电压22 21开路电压:氢燃料电池22 22开路电压:其他燃料 电池和电池26 23效率及其限制26 24效率和电压29 25压力和气体浓度的影响30 251能斯特方程30 252氢分压32 253燃料和氧化剂的利用32 254系统压力33 26小结34 扩展阅读34 第3章燃料电池的工作电压35 31电压与电流的基本关系35 32术语36 33燃料电池的不可逆性37 34活化损失38 341塔菲尔方程38 342塔菲尔方程常数39 343降低极化电位42 35内部电流和燃料交换损失42 36欧姆损失45 37质量传输损失45 38合并不可逆项47 39电气双层47 310辨别不可逆项的方法49 3101循环伏安法49 3102交流阻抗谱51 3103电流中断54 扩展阅读56 第4章质子交换膜燃料电池57 41概述57 42高分子电解质:工作原理60 421全氟磺酸膜60 422改性的全氟磺酸膜63 423替代磺化和非磺化膜64 424酸碱络合物和离子液体65 425高温质子导体66 43电极与电极结构67 431催化剂层:铂基催化剂67 432催化剂层:用于还原氧气的 替代催化剂70 433催化剂层:阳极73 434催化剂耐久性73 435气体扩散层74 44水管理76 441水合与水运动76 442气流和水蒸发78 443空气湿度80 444自加湿电池82 445外部加湿的原理84 446外部加湿的方法85 45冷却和空气供应86 451阴极送风冷却86 452反应物和冷却空气分开87 46电堆构造方法89 461简介89 462碳基双极板90 463金属双极板91 464流场形式93 465其他拓扑形式94 466混合反应物燃料电池96 47电池工作压力97 471技术问题97 472高压工作的优势98 473其他因素101 48燃料种类101 481重整烃类101 482酒精和其他液体燃料102 49实际应用的商业化燃料 电池系统103 491小型系统103 492中型燃料电池系统及 固定电站应用104 493在交通系统中的应用106 410系统设计、电堆生命周期及 相关问题108 4101膜降解108 4102催化剂降解108 4103系统控制109 411组合式可再生燃料电池109 扩展阅读112 第5章碱性燃料电池113 51工作原理113 52系统设计114 521循环电解质溶液114 522静态电解质溶液117 523溶解燃料119 524阴离子交换膜燃料电池120 53电极122 531烧结镍粉123 532雷尼金属123 533轧制碳123 534催化剂125 54电堆设计126 541单极和双极126 542其他电堆设计126 55工作压力和温度127 56机遇与挑战130 扩展阅读130 目录●●●●●●●●●●燃料电池系统解析原书第3版第6章直接液体燃料电池131 61直接甲醇燃料电池131 611工作原理133 612与质子交换膜电解质的 电极反应134 613与碱性电解质的 电极反应135 614阳极催化剂135 615阴极催化剂136 616系统设计136 617燃料交换138 618减少燃料交换的 标准方法138 619减少燃料交换的 前瞻性方法139 6110甲醇生产140 6111甲醇安全与储存140 62直接乙醇燃料电池141 621工作原理141 622乙醇氧化、催化剂及 反应机理142 623低温运行时的性能和 挑战144 624高温直接乙醇燃料电池144 63直接丙醇燃料电池144 64直接乙二醇燃料电池145 641工作原理145 642乙二醇:阳极氧化146 643电池性能146 65甲酸燃料电池147 651甲酸:阳极氧化147 652电池性能 148 66硼氢化物燃料电池148 661阳极催化剂150 662挑战150 67直接液体燃料电池的应用152 扩展阅读154 第7章磷酸燃料电池155 71高温燃料电池系统155 72系统设计156 721燃料加工156 722燃料利用157 723热交换器160 73操作原则163 731电解液163 732电极和催化剂164 733电堆构造165 734电堆冷却和歧管166 74性能167 741操作压力168 742工作温度168 743燃料和氧化剂成分 的影响169 744一氧化碳和硫的影响169 75技术发展170 扩展阅读172 第8章熔融碳酸盐燃料电池173 81工作原理173 82电池组件176 821电解质177 822阳极178 823阴极179 824非多孔组件180 83电堆构造和密封180 831歧管181 832内部和外部重整182 84性能184 841压力的影响184 842温度的影响186 85实际系统186 851Fuel Cell Energy(美国)186 852Fuel Cell Energy Solutions (欧洲)189 853日本设施192 854韩国设施192 86未来研发193 87制氢和二氧化碳分离195 88直接碳燃料电池196 扩展阅读198 第9章固体氧化物燃料电池199 91工作原理199 911高温(HT)电池199 912低温(IT)电池201 92组件202 921HT燃料电池的氧化 锆电解质202 922IT燃料电池的电解质203 923阳极206 924阴极209 925互连材料210 926密封材料210 93实际设计和堆放布置211 931管状设计211 932平面设计214 94性能215 95开发和商业系统216 951管状SOFC217 952平面SOFC219 96联合循环及其他系统220 扩展阅读222 0章燃料电池的燃料224 101综述224 102化石燃料227 1021石油227 1022来自油砂、油页岩和天然气 水合物的石油229 1023煤与煤气229 1024天然气和煤层气231 103生物燃料232 104燃料基本处理235 1041燃料电池的需求235 1042脱硫作用235 1043蒸汽重整237 1044碳的形成和预重整239 1045内部重整241 1046碳氢化合物直接氧化243 1047部分氧化和自热重整244 1048太阳能热重整245 1049吸附强化重整反应247 10410高温分解制氢或碳氢化合物 的热裂解247 10411燃料进一步处理:去除 一氧化碳249 105气体分离膜的发展251 1051致密膜251 1052致密陶瓷膜252 1053多孔膜252 1054氧气分离252 106实用的燃料处理过程:固定式 布置253 1061工业蒸汽重整253 1062天然气蒸汽重整254 1063重整和部分氧化设计256 107实用的燃料处理过程:移动 设备的应用260 108电解槽262 1081电解槽的使用262 1082应用 264 1083电解效率268 1084光电化学电池268 109热化学制氢和化学循环270 1091热化学循环270 1092化学循环272 1010生物制氢273 10101简介273 10102光合作用与水分解273 10103生物转化反应275 10104消化过程275 扩展阅读276 1章氢气的存储277 111从能源战略出发进行思索277 112氢气的安全279 113压缩氢气281 1131存储容器281 1132储能效率282 1133储氢成本282 1134安全方面283 114液态氢284 115可逆的金属氢化物286 116简单的含氢化学物质290 1161有机物质290 1162碱金属氢化物291 1163氨、胺和 291 117复杂含氢化学物质293 1171丙酸酯293 1172硼氢化物293 118纳米结构储氢材料295 119储氢技术评估297 扩展阅读299 2章氢燃料电池系统及 未来300 121辅助系统零部件300 1211空压机300 1212涡轮式空压机308 1213引射器循环器310 1214风扇与鼓风机310 1215泵311 122功率电子器件312 1221直流变换器及电子开关 器件312 1222降压稳压器314 1223升压调压器316 1224逆变器317 1225燃料电池电力接口及与电网 连接问题322 1226功率因子及其修正323 123燃料电池+蓄电池混合系统325 124燃料电池系统分析328 1241油井到车轮的效率分析329 1242传动系统分析331 1243生命周期评估332 1244处理模型333 1245发展趋势336 125商业现实337 1251回到基本盘337 1252商业化进程338 126未来展望:水晶球中仍然有 疑云340 扩展阅读342 附录343 附录1摩尔吉布斯自由能变化的 计算343 A11氢燃料电池343 A12一氧化碳燃料电池345 附录2可用燃料电池方程式346 A21简介346 A22氧气和空气用量347 A23出风量348 A24氢气用量348 A25产水率349 A26发热量350 附录3燃料电池排气中空压机所需功率和 涡轮机可回收功率的计算350 A31空压机所需的功率350 A32涡轮从燃料电池废气中
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