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目录1

第1章 高分子电池材料基础1

1.1 概述1

1.2 导电高分子材料及其制备方法2

1.2.1 导电高分子材料2

1.2.2 导电高分子材料合成方法15

1.3 高分子电池材料的发展历史16

1.4 高分子材料在电池中的应用18

1.4.1 导电电极18

1.4.2 固体电解质19

1.4.3 光敏染料24

1.4.4 光电活性层27

1.4.5 质子交换膜28

1.4.6 隔膜30

1.4.7 其他应用31

1.5 高分子电池材料的发展前景31

参考文献32

第2章 聚合物薄膜太阳能电池35

2.1 概述35

2.1.1 太阳能与光电化学36

2.1.2 半导体光电化学电池的分类40

2.1.3 硅系与多元化合物薄膜太阳能电池41

2.1.4 聚合物薄膜太阳能电池45

2.1.5 染料敏化纳米晶太阳能电池46

2.1.6 液结光电化学聚合物薄膜太阳能电池48

2.1.7 太阳能电池的发展趋势48

2.2 聚合物薄膜太阳能电池49

2.2.1 聚合物薄膜太阳能电池物理机理49

2.2.2 聚合物薄膜光电池的性能参数及测定51

2.2.3 聚合物薄膜太阳能电池结构55

2.2.4 聚合物体相异质结型太阳能电池60

2.2.5 聚合物薄膜太阳能电池的寿命和稳定性64

2.2.6 聚合物薄膜太阳能电池发展趋势65

2.3.1 概述66

2.3 聚合物薄膜太阳能电池材料66

2.3.2 聚合物薄膜太阳能电池材料的分类69

2.3.3 聚合物薄膜太阳能电池薄膜材料的制备方法71

2.4 聚对苯亚乙烯及其衍生物74

2.5 C60及其衍生物77

2.5.1 概况77

2.5.2 C60的物理化学性质78

2.5.3 C60的几种重要改性方法80

2.5.4 重氮烷烃环加成法合成C60衍生物85

2.5.5 Bingel-Hirsch法合成C60衍生物93

2.5.6 Prato法合成C60衍生物98

2.5.7 叠氮烷烃法合成C60衍生物102

2.6 聚苯胺107

2.6.1 概述107

2.6.2 聚苯胺的结构107

2.6.3 聚苯胺的性能及在电池中的应用113

2.6.4 聚苯胺的合成与掺杂方法117

2.6.5 苯胺自催化制备聚苯胺膜124

2.6.6 可溶性聚苯胺132

2.6.7 聚苯胺的发展趋势138

2.7 聚噻吩138

2.7.1 概述138

2.7.2 聚噻吩的合成139

2.7.3 电化学制备聚噻吩薄膜141

2.7.4 分子束外延生长六噻吩薄膜144

2.8 聚合物薄膜太阳能电池材料的发展前景152

参考文献154

第3章 染料敏化太阳能电池159

3.1 概述159

3.1.1 染料敏化太阳能电池的发展历史159

3.1.2 染料敏化太阳能电池的结构与组成161

3.2 染料敏化太阳能电池的工作原理167

3.2.1 基本原理167

3.2.2 性能参数170

3.2.3 载流子的产生和传输173

3.2.4 纳米晶的半导体特性179

3.2.5 电池模型与分析187

3.3 染料200

3.3.1 概述200

3.3.2 高分子染料209

3.3.3 聚酞菁232

3.4 电解质242

3.4.1 液体电解质243

3.4.2 固体电解质248

3.4.3 空穴传输材料254

3.4.4 电解质的发展趋势257

3.5 基板258

3.5.1 概述258

3.5.2 聚酰亚胺薄膜258

3.5.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜265

参考文献267

第4章 聚合物锂离子电池271

4.1 概述271

4.1.1 电池结构与工作原理272

4.1.2 电池性能与特点275

4.1.3 电池材料276

4.2 聚合物正极材料282

4.2.1 聚苯胺282

4.2.2 聚吡咯285

4.2.3 聚噻吩288

4.2.4 聚硫化物290

4.2.5 聚-2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑291

4.3 聚合物电解质292

4.3.1 概述292

4.2.6 聚硫化碳类聚合物292

4.2.7 硫链交联网状聚合物292

4.3.2 聚合物电解质发展概况294

4.3.3 聚合物电解质种类299

4.3.4 聚合物电解质的导电机理306

4.3.5 聚合物电解质发展趋势308

4.4.1 凝胶电解质的组成312

4.4 凝胶电解质312

4.4.2 凝胶电解质的性能315

4.4.3 凝胶电解质的导电机理316

4.4.4 凝胶电解质种类318

4.4.5 凝胶电解质的制备方法330

4.5 聚丙烯酸锂聚合物电解质332

4.5.1 聚丙烯酸锂的合成路线332

4.5.2 PAALi-LiX聚合物电解质的制备333

4.5.3 聚丙烯酸锂的共聚改性333

4.5.4 影响聚丙烯酸锂合成反应的因素334

4.5.5 聚丙烯酸锂的导电性能337

4.6 聚偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物凝胶电解质338

4.6.1 湿法制备338

4.6.2 干法制备345

4.6.3 复合型凝胶电解质353

4.6.4 多孔凝胶电解质368

参考文献374

5.1.1 燃料电池及分类377

第5章 燃料电池377

5.1 燃料电池概况377

5.1.2 燃料电池发展简史379

5.1.3 燃料电池单体的组成及原理380

5.1.4 燃料电池系统381

5.1.5 各种燃料电池简介382

5.2 高分子质子交换膜386

5.2.1 PEMFC工作原理及PEM的可靠性要求386

5.2.2 全氟离子聚合物离子交换膜特性388

5.2.3 全氟磺酸膜的结构模型及质子传递389

5.2.4 质子交换膜的性能表征391

5.2.5 全氟磺酸质子交换膜399

5.2.6 新型质子交换膜材料及其改性401

5.2.7 新型质子交换膜的研究406

5.2.8 氟碳高聚物离子交换膜的制备417

5.2.9 全氟磺酸质子交换膜的回收和利用422

参考文献423