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第1章 绪论2

1.1 新能源与新能源材料2

1.2 新能源材料学科的任务及面临的课题2

1.3 新能源材料的主要应用现状与进展3

参考文献6

第2章 锂离子电池材料7

2.1 锂离子电池概述7

2.1.1 锂离子电池工作原理8

2.1.2 锂离子电池的组成9

2.1.3 锂离子电池的优缺点10

2.1.4 锂离子电池的设计及组装10

2.1.5 锂离子电池对正、负极材料的要求15

2.2 正极材料16

2.2.1 正极材料概述16

2.2.2 层状结构正极材料LiCoO217

2.2.3 LiNiO2正极材料18

2.2.4 LiMn2O4正极材料19

2.2.5 LiFePO4动力电池正极材料22

2.2.6 钒系正极材料25

2.2.7 层状镍钴锰酸锂正极材料26

2.2.8 其他类型的正极材料28

2.3 负极材料28

2.3.1 碳及MCMB系负极材料29

2.3.2 钛酸锂负极材料30

2.3.3 氧化物负极材料32

2.3.4 新型合金负极材料33

2.3.5 其他类型的负极材料33

2.4 隔膜材料33

2.4.1 减少内部短路的技术路线34

2.4.2 隔膜热关闭性能34

2.4.3 隔膜的制备34

2.4.4 制备隔膜的材料35

2.5 电解质材料36

2.5.1 有机电解质材料36

2.5.2 聚合物电解质材料39

2.5.3 无机固体电解质材料40

参考文献40

第3章 太阳能电池材料43

3.1 太阳能电池概述43

3.1.1 太阳能电池发展概况43

3.1.2 太阳能电池的分类44

3.1.3 太阳能发电的优缺点45

3.1.4 全球光伏产业发展现状46

3.2 太阳能电池的工作原理49

3.2.1 半导体简介49

3.2.2 光伏效应51

3.2.3 太阳能电池工作原理51

3.3 太阳能电池的特性参数52

3.3.1 标准测试条件52

3.3.2 太阳能电池的表征参数及等效电路52

3.4 几种典型太阳能电池及其材料54

3.4.1 晶体硅材料及晶体硅太阳能电池54

3.4.2 非晶硅太阳能电池59

3.4.3 铜铟镓硒太阳能电池61

3.4.4 染料敏化太阳能电池64

3.4.5 有机太阳能电池67

3.5 太阳能电池应用73

3.5.1 光伏发电系统73

3.5.2 光伏建筑一体化75

3.5.3 太阳能路灯78

3.5.4 我国光伏发电应用实例79

参考文献82

第4章 燃料电池材料83

4.1 燃料电池概述83

4.1.1 燃料电池工作原理83

4.1.2 燃料电池的分类88

4.1.3 燃料电池的系统组成90

4.1.4 燃料电池技术的发展与应用92

4.2 质子交换膜型燃料电池材料93

4.2.1 电催化剂94

4.2.2 多孔气体扩散电极及其制备方法95

4.2.3 质子交换膜96

4.2.4 双极板材料与流场98

4.3 熔融碳酸盐燃料电池材料99

4.3.1 电极材料99

4.3.2 电解质100

4.3.3 电池隔膜100

4.3.4 熔融碳酸盐燃料电池需要解决的关键技术问题101

4.4 固体氧化物燃料电池材料102

4.4.1 固体氧化物电解质103

4.4.2 电极材料105

4.4.3 固体氧化物燃料电池需要解决的关键技术问题107

4.5 直接甲醇燃料电池材料基础与应用107

4.6 其他类型的燃料电池材料110

4.6.1 碱性燃料电池110

4.6.2 磷酸燃料电池111

4.6.3 直接碳燃料电池112

参考文献112

第5章 生物质能材料113

5.1 生物质能概述113

5.1.1 生物质能的特点113

5.1.2 生物质能的分类114

5.1.3 生物质能利用的主要技术114

5.1.4 生物质能开发利用的现状和前景116

5.2 生物质能转化技术118

5.2.1 物理转化技术118

5.2.2 化学转化技术118

5.2.3 生物转化技术120

5.2.4 生物柴油120

5.2.5 生物质制氢124

5.2.6 生物燃料乙醇129

5.2.7 航空生物燃料135

5.3 生物质能发电技术138

5.3.1 生物质直接燃烧发电139

5.3.2 生物质气化发电140

5.3.3 沼气发电142

5.3.4 生物质燃料电池145

参考文献147

第6章 核能材料概述148

6.1 核能概述148

6.1.1 核能的特点149

6.1.2 核能的分类150

6.1.3 核能利用的现状与前景150

6.2 裂变反应堆材料151

6.2.1 裂变原理和裂变反应堆151

6.2.2 裂变堆材料分类与特征153

6.3 聚变反应堆材料155

6.3.1 聚变原理与托卡马克装置155

6.3.2 聚变堆主要材料与特征156

6.4 核能材料的辐照效应157

6.4.1 辐照缺陷的产生过程157

6.4.2 核能材料中辐照损伤现象158

6.4.3 辐照对聚变结构材料力学性能的影响159

参考文献159

第7章 其他新能源材料161

7.1 风能及其材料161

7.1.1 风能概述161

7.1.2 风力发电技术163

7.1.3 风能的其他用途165

7.2 地热能及其材料166

7.2.1 地热能概述166

7.2.2 地热能的利用167

7.2.3 我国地热资源分布及应用情况168

7.3 海洋能及其材料169

7.3.1 海洋能简介169

7.3.2 海洋能的应用170

参考文献172