《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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