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氫的製備儲運與燃料電池應用(普通高等教育新工科人才培養系列教材)

  • 作者：編者:彭生傑//胡峰//李林林//程新兵//吳宇平|責編:陶艷玲
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122490810
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：331
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    《氫的製備、儲運與燃料電池應用》全面介紹了氫能的基礎知識、製備技術、儲運方法以及在燃料電池中的應用。書中從氫的基本特性講起，詳細介紹了多種氫的製備技術，包括傳統化石燃料制氫、化工原料制氫和現代的電解水制氫方法，重點討論了鹼性溶液、質子交換膜、陰離子交換膜和固體氧化物電解水技術。在儲氫技術方面，書中涵蓋了物理儲氫、金屬氫化物儲氫和新型碳材料儲氫等多種方式，並討論了氫氣在儲運過程中的安全問題。此外，書中深入分析了燃料電池的工作原理、類型和結構，特別關注了鹼性燃料電池、質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池等的結構、性能特點、電極催化劑、製備方法以及在汽車等領域應用中的潛力和挑戰。
    本書是高等學校化學化工、新能源與儲能、材料等專業的教學用書，也適合新能源與儲能領域的專業人士、研究人員以及對氫能技術感興趣的學者和學生閱讀，是了解氫能技術及其應用的重要參考資料。
作者介紹
編者:彭生傑//胡峰//李林林//程新兵//吳宇平|責編:陶艷玲
目錄
第1章  氫能概況
  1.1  氫的分佈
    1.1.1  地球上的氫
    1.1.2  宇宙中的氫
    1.1.3  生命中的氫
  1.2  氫氣的性質
    1.2.1  氫氣的物理性質
    1.2.2  氫氣的化學性質
  1.3  氫的形態與儲存
    1.3.1  氣態氫
    1.3.2  液態氫
    1.3.3  固態氫
  1.4  氫的實驗室製備
  1.5  工業化生產氫氣
    1.5.1  傳統化石燃料制氫
    1.5.2  化工原料制氫
    1.5.3  電解水制氫
  1.6  小結
  參考文獻
第2章  鹼性溶液電解水
  2.1  電解槽
    2.1.1  鹼性電解水制氫
    2.1.2  電解槽的能源效率及分析
  2.2  電極材料
    2.2.1  鎳基電極材料
    2.2.2  優化電解系統效率的關鍵因素
  2.3  隔膜
    2.3.1  隔膜的選擇及問題
    2.3.2  石棉隔膜改性
    2.3.3  無石棉隔膜改性
    2.3.4  聚?類隔膜改性
  2.4  發展前景
    2.4.1  綠氫生產與應用
    2.4.2  鹼性電解槽產業發展
  參考文獻
第3章  質子交換膜電解水
  3.1  電解槽
  3.2  電極材料
    3.2.1  酸性OER催化劑
    3.2.2  酸性OER催化劑的發展方向
    3.2.3  酸性OER最新研究進展
    3.2.4  酸性HER催化劑
  3.3  隔膜
    3.3.1  質子交換膜結構
    3.3.2  質子交換膜對電解槽的影響
    3.3.3  質子交換膜改性
  3.4  發展前景
  參考文獻
第4章  陰離子交換膜電解水
  4.1  電解槽

  4.2  電極材料
    4.2.1  HER鉑基催化劑
    4.2.2  HER釕基催化劑
    4.2.3  HER鎳基催化劑
    4.2.4  OER銥基催化劑
    4.2.5  OER鎳/鐵基催化劑
  4.3  陰離子交換膜
  4.4  膜電極組件和電解槽性能
  4.5  AEMWE當前面臨的挑戰和發展前景
  參考文獻
第5章  固體氧化物電解水
  5.1  電解槽
  5.2  電極材料
    5.2.1  空氣電極材料
    5.2.2  陰極材料
  5.3  電解質
  5.4  SOEC的其他組成材料
  5.5  SOEC電池和電堆配置
  5.6  固體氧化物電解槽中的材料降解問題
  5.7  使用固體氧化物電解槽的其他應用
  5.8  技術前景
  參考文獻
第6章  海水電解制氫
  6.1  海水電解的氯氣析出
  6.2  特殊電極避免氯氣析出
    6.2.1  鎳基催化劑
    6.2.2  其他催化劑
  6.3  海水電解制氫設備
  6.4  海水電解制氫與淡水電解制氫的區別
    6.4.1  海水與淡水電解制氫反應路徑的區別
    6.4.2  pH對海水和淡水的影響
    6.4.3  海水電解對電解槽的要求
  6.5  海水電解現狀及發展方向
  參考文獻
第7章  其他制氫技術
  7.1  化石原料制氫技術
    7.1.1  煤制氫技術
    7.1.2  石油制氫技術
  7.2  生物制氫技術
    7.2.1  厭氧菌制氫
    7.2.2  光合細菌制氫
  7.3  太陽能制氫技術
    7.3.1  太陽能制氫方法
    7.3.2  太陽能熱化學循環制氫
    7.3.3  太陽能光伏發電電解水制氫
    7.3.4  太陽能光電化學制氫
    7.3.5  光電熱複合耦合制氫
  7.4  生物質制氫技術
    7.4.1  生物質熱裂解制氫
    7.4.2  生物質氣化制氫

    7.4.3  生物質超臨界水氣化制氫
  參考文獻
第8章  儲運氫技術
  8.1  物理儲氫技術
    8.1.1  高壓氣態儲氫技術
    8.1.2  低溫液態儲氫技術
  8.2  金屬氫化物儲氫技術
    8.2.1  儲氫合金的理論依據
    8.2.2  實用儲氫合金的要求
    8.2.3  金屬氫化物儲氫罐
  8.3  新型碳材料儲氫技術
    8.3.1  活性炭儲氫
    8.3.2  活性炭纖維儲氫
    8.3.3  碳納米纖維儲氫
    8.3.4  C60富勒烯儲氫
    8.3.5  碳納米管儲氫
  8.4  其他儲氫技術
    8.4.1  有機液體儲氫
    8.4.2  無機物儲氫
  8.5  氫在儲運過程中的安全分析
    8.5.1  車船運輸
    8.5.2  管道運輸
  8.6  小結
  參考文獻
第9章  燃料電池概況
  9.1  歷史上的燃料電池
  9.2  燃料電池的工作原理
  9.3  燃料電池的類型
  9.4  燃料電池的結構
    9.4.1  燃料電池堆
    9.4.2  膜電極
    9.4.3  膜電極組件
  9.5  燃料電池的研究現狀
    9.5.1  燃料電池國外發展現狀
    9.5.2  燃料電池國內發展現狀
    9.5.3  燃料電池的發展趨勢
    9.5.4  小結
  參考文獻
第10章  鹼性燃料電池
  10.1  鹼性燃料電池的工作原理及評價指標
  10.2  鹼性燃料電池的基本結構
    10.2.1  燃料和氧化劑
    10.2.2  電極結構及製備
    10.2.3  催化劑
  10.3  電解質
    10.3.1  電解質材料
    10.3.2  電解質使用方法
  10.4  工作條件
    10.4.1  工作壓力
    10.4.2  工作溫度

    10.4.3  氧化劑
    10.4.4  排水
    10.4.5  排熱
    10.4.6  電池壽命
  10.5  鹼性燃料電池研究成果與挑戰
    10.5.1  空間應用領域
    10.5.2  地面應用領域
    10.5.3  鹼性燃料電池的開發挑戰
  參考文獻
第11章  質子交換膜燃料電池
  11.1  質子交換膜燃料電池研究現狀
  11.2  質子交換膜燃料電池結構及其工作原理
  11.3  質子交換膜燃料電池的性能特點
    11.3.1  水熱管理
    11.3.2  運行工況
  11.4  質子交換膜燃料電池電極催化劑
    11.4.1  陽極催化劑
    11.4.2  陰極催化劑
  11.5  質子交換膜燃料電池催化劑的製備方法及表徵手段
    11.5.1  催化劑的製備方法
    11.5.2  催化劑的表徵手段
  11.6  小結
  參考文獻
第12章  固體氧化物燃料電池
  12.1  固體氧化物燃料電池的工作原理
  12.2  固體氧化物燃料電池的組成及特徵
    12.2.1  電池組
    12.2.2  燃料重整器
    12.2.3  氣體分配器及熱交換器
    12.2.4  電流收集組件
    12.2.5  感測器及保護措施
    12.2.6  外殼及結構固定
  12.3  固體氧化物燃料電池的實際設計和堆放布置
    12.3.1  平面結構
    12.3.2  管狀結構
    12.3.3  瓦楞型結構
  12.4  固體氧化物燃料電池的發展現狀
    12.4.1  陽極材料
    12.4.2  陰極材料
  12.5  固體氧化物燃料電池的應用前景
    12.5.1  固體氧化物燃料電池的技術特點及應用場景
    12.5.2  固體氧化物燃料電池技術的發展現狀及問題剖析
  12.6  固體氧化物燃料電池的聯合循環及其他系統
    12.6.1  燃氣輪機/燃料電池（SOFC/GT）聯合發電系統
    12.6.2  固體氧化物燃料電池-熱電聯供（SOFC-CHP）系統
    12.6.3  煤氣化聯合循環-固體氧化物燃料電池（IGCC-SOFC）混合動力系統
  參考文獻
第13章  磷酸燃料電池
  13.1  磷酸燃料電池的中溫燃料電池系統
  13.2  磷酸燃料電池的系統設計

  13.3  電極
    13.3.1  電催化劑
    13.3.2  電極
  13.4  磷酸燃料電池技術開發的現狀與未來
    13.4.1  發展原因
    13.4.2  磷酸燃料電池電站的發展概況
    13.4.3  電動車用磷酸燃料電池的發展概況
    13.4.4  未來需解決的問題
  參考文獻
第14章  熔融碳酸鹽燃料電池
  14.1  熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理
  14.2  熔融碳酸鹽燃料電池的電池組件
    14.2.1  隔膜
    14.2.2  電解質
  14.3  熔融碳酸鹽燃料電池的電極材料
    14.3.1  陽極材料
    14.3.2  陰極材料
  14.4  熔融碳酸鹽燃料電池的電堆構造和密封
  14.5  熔融碳酸鹽燃料電池的性能
    14.5.1  壓力的影響
    14.5.2  溫度的影響
    14.5.3  反應氣體組成及利用率的影響
    14.5.4  燃料中雜質的影響
  14.6  熔融碳酸鹽燃料電池的應用與發展現狀
    14.6.1  熔融碳酸鹽燃料電池的應用
    14.6.2  熔融碳酸鹽燃料電池的發展現狀
    14.6.3  熔融碳酸鹽燃料電池商業化的障礙
  參考文獻
第15章  直接液體燃料定電池
  15.1  直接甲醇燃料電池
    15.1.1  直接甲醇燃料電池的結構與工作原理
    15.1.2  直接甲醇燃料電池的催化劑
    15.1.3  直接甲醇燃料電池的展望
  15.2  直接乙醇燃料電池
    15.2.1  直接乙醇燃料電池的工作原理
    15.2.2  直接乙醇燃料電池的催化劑
    15.2.3  直接乙醇燃料電池的展望
  15.3  直接丙醇燃料電池
  15.4  其他直接液體燃料電池
    15.4.1  直接乙二醇燃料電池
    15.4.2  直接甲酸燃料電池
    15.4.3  直接硼氫化物燃料電池
  15.5  直接液體燃料電池的應用
  參考文獻
第16章  燃料電池的汽車應用
  16.1  燃料電池系統發展現狀
    16.1.1  鹼性燃料電池工作原理及結構
    16.1.2  關鍵材料
    16.1.3  燃料電池汽車產業現狀及發展
  16.2  燃料電池汽車和電動汽車對比分析

    16.2.1  應用成本分析
    16.2.2  應用場景分析
  16.3  燃料電池在汽車中的應用
    16.3.1  燃料電池汽車的組成部分
    16.3.2  氫氣儲存和燃料處理器
  16.4  燃料電池電動汽車氫氣消耗量測量方法研究
    16.4.1  質量法
    16.4.2  壓力溫度法
    16.4.3  流量法
  參考文獻

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