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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