第1章 绪论 1
绿色电源的种类、发展及其意义 1
绿色电源的发展 1
发展绿色电源的意义 5
电源中有关术语的说明 10
锂离子电池 10
锂离子电池的构成和原理 10
锂离子电池的种类及其特点 11
锂离子电池的生产过程 12
Ni-MH电池 12
Ni-MH电池的发展过程 12
Ni-MH电池的构成和原理 13
Ni-MH电池的特点 13
燃料电池 13
燃料电池的种类 14
燃料电池的优点 17
金属空气电池 17
太阳能电池 18
太阳能电池的工作原理与结构 19
太阳能电池的特点 19
太阳能电池的分类 20
超级电容器 21
参考文献 22
第2章 锂离子电池正极材料 23
锂离子电池正极材料的要求及其种类 23
氧化钴锂正极材料 23
氧化钴锂的物理性能 23
氧化钴锂的制备方法 24
氧化钴锂的热稳定性 24
氧化钴锂的电化学性能 25
氧化钴锂的改性 26
氧化镍锂正极材料 30
氧化镍锂的物理化学性能 30
氧化镍锂正极材料的制备 31
氧化镍锂的电化学性能 32
氧化镍锂的改性 32
氧化锰锂正极材料 35
氧化锰锂的种类 35
层状结构氧化锰锂 35
尖晶石结构氧化锰锂 37
三元复合正极材料 44
LiNi1／3 Co1／3 Mn1／3 O2的结构 44
LiNi1／3 Co1／3 Mn1／3 O2的电化学反应特征 44
合成方法对电化学性能的影响 45
LiNi1／3 Co1／3 Mn1／3 O2的掺杂改性 46
LiNi1／3 Co1／3 Mn1／3 O2的同系物 47
钒的氧化物 47
α-V2 O5及其锂化衍生物 47
Li1+x V3O8 50
5V正极材料 51
多原子阴离子正极材料 52
橄榄石结构LiFePO4 52
层状结构VOPO4 54
NASICON的多原子阴离子正极材料 54
其他多原子阴离子正极材料 55
参考文献 55
第3章 锂离子电池负极材料 57
锂离子电池负极材料的发展及其种类 57
碳材料 57
碳材料的晶体结构 57
碳材料的表面结构 58
石墨化碳材料 59
石墨化碳材料的种类 59
锂在石墨化碳材料中的插入行为 59
石墨化中间相碳微珠 59
天然石墨 62
石墨化碳纤维 68
无定形碳材料 69
小分子裂解碳 69
聚合物裂解碳 70
无定形碳材料的改性 70
其他无定形碳材料 71
锂在无定形碳材料中的贮存机理 73
碳纳米管 73
锂离子电池非碳基负极材料 75
氮化物 75
硅基负极材料 77
锡基负极材料 79
其他非碳基负极材料 84
参考文献 88
第4章 锂离子电池非水液体电解质 91
锂离子电池对液体电解质的要求 91
非水液体电解质电导的影响因素 92
一些有机溶剂的物理性能 93
电解质锂盐 94
电解液的离子导电性能 97
影响锂离子电池性能的几个因素 100
电化学窗口 100
电解液与电极的反应 100
常用电解液体系对电极材料性能的影响 101
丙烯碳酸酯电解液体系 102
乙烯碳酸酯电解液体系 103
功能性有机电解液添加剂 103
防止过充电添加剂 103
阻燃性电解液 105
改善SEI膜 106
减少酸含量 107
增加电导率 107
改善低温性能 108
参考文献 108
第5章 锂离子电池聚合物电解质 110
聚合物电解质的发展及分类 110
聚合物电解质的相结构 110
聚合物电解质的离子导电模型 111
聚氧化乙烯 112
全固态聚氧化乙烯电解质 112
聚氧化乙烯基凝胶电解质 118
聚丙烯腈系聚合物电解质 119
聚甲基丙烯酸酯 121
含氟聚合物电解质 123
参考文献 126
第6章 锂离子电池无机固体电解质 128
无机固体电解质 128
无机电解质的导电理论 128
晶体电解质 130
玻璃态电解质 130
氧化物玻璃态电解质 130
硫化物玻璃态电解质 131
玻璃陶瓷固体电解质 133
熔融盐电解质 134
参考文献 135
第7章 Ni-MH电池正极材料 136
Ni-MH电池正极材料的种类 136
Ni（OH）2在充放电过程中发生的反应 136
α-Ni（OH）2 137
α-Ni（OH）2的结构 137
α-Ni（OH）2的电化学性能 137
α-Ni（OH）2的充电产物γ-NiOOH的性能 137
α-Ni（OH）2的改性 138
β-Ni（OH）2 139
β-Ni（OH）2的结构 139
β-Ni（OH）2的电化学性能 140
β-Ni（OH）2的充电产物β-NiOOH的性能 140
β-Ni（OH）2的改性 140
其他正极材料 145
正极的制备工艺 145
烧结式氧化镍制造工艺 145
发泡镍填充Ni（OH）2工艺 146
纤维镍填充Ni（OH）2工艺 147
参考文献 148
第8章 贮氢负极材料 151
AB5型贮氢合金 152
表面层的作用 152
LaNi5系贮氢合金 153
M1Ni5系贮氢合金 153
MmNi5系贮氢合金 153
MmB系贮氢合金 154
AB2型贮氢合金 159
AB2型合金的制备和物理性能 159
AB2型合金的电化学性能 160
AB2型合金的改性 160
镁基贮氢合金 162
Mg2Ni及其改性 162
MgNi2及其改性 163
镁基复合贮氢材料 164
钛基贮氢合金 167
贮氢碳材料 168
单壁碳纳米管 168
多壁碳纳米管 170
石墨纳米纤维贮氢 171
其他贮氢材料 172
贮氢负极的成型工艺 174
塑料黏结压膜工艺 174
发泡镍填充工艺 174
黏结拉浆工艺 175
参考文献 175
第9章 Ni-MH电池的电解质 180
液体电解质的导电行为 180
液体电解质对Ni-MH电池性能的影响 180
液体电解质的改性 181
凝胶电解质 182
凝胶电解质对聚合物的要求及其优点 182
凝胶电解质的种类 182
聚氧化乙烯基凝胶电解质 182
聚乙烯醇基凝胶电解质 184
聚丙烯酸基凝胶电解质 186
其他类型的电解质 187
凝胶电解质对Ni-MH电池性能的影响 188
参考文献 188
第10章 质子交换膜燃料电池 190
质子交换膜燃料电池的发展及其原理 190
质子交换膜燃料电池的发展 190
质子交换膜燃料电池的原理 191
燃料电池用质子交换膜 191
燃料电池用质子交换膜的性能要求 191
质子交换膜的分类 192
全氟磺酸膜 192
部分氟化PEM 196
非氟化PEM 198
酸碱高分子膜 201
复合膜 202
无机固体酸质子交换膜 204
阴极（氧电极）氧催化剂 204
Pt催化剂及其改性 205
非贵金属催化剂 206
氧电极结构 207
阳极（氧化）催化剂 208
阳极催化原理 208
H2／CO体系含Pt氧化催化剂 208
其他催化剂 210
阳极膜电极的制作方法 210
参考文献 211
第11章 直接醇类燃料电池 215
直接醇类燃料电池发展史及其原理 215
阳极材料 217
Pt基阳极催化剂 217
其他催化剂 223
阴极材料 223
聚合物膜材料 225
聚合物膜材料及其存在的问题 225
聚合物膜材料的改进 225
离子交联聚合物膜 226
参考文献 226
第12章 熔融碳酸盐燃料电池 228
熔融碳酸盐燃料电池 228
熔融碳酸盐燃料电池的原理和结构 229
H2型熔融碳酸盐燃料电池 230
重整型熔融碳酸盐燃料电池 230
阳极 230
Ni基催化剂的结构及其作用原理 231
Ni基催化剂的改进 231
阴极 232
阴极催化剂的种类 232
NiO阴极催化剂 232
含锂复合氧化物阴极催化剂 233
其他氧化物阴极催化剂 233
隔膜 234
熔融碳酸盐燃料电池对隔膜的要求 234
LiA1O2 235
电解质 236
电解质的流失 236
电解质的改进 237
导电双极板 238
参考文献 238
第13章 固体氧化物燃料电池 240
固体氧化物燃料电池的原理及其特点 240
固体氧化物燃料电池的发展 241
固体氧化物燃料电池的结构 241
管式固体氧化物燃料电池 241
平板式固体氧化物燃料电池 242
瓦楞式固体氧化物燃料电池 242
固体氧化物燃料电池的阴极材料 243
固体氧化物燃料电池的阳极材料 245
固体氧化物燃料电池的固体电解质 249
ZrO2基电解质 249
CeO2基电解质 251
LaGaO3基固体电解质 252
参考文献 253
第14章 其他类型的燃料电池 256
碱性燃料电池 256
碱性燃料电池的基本原理 256
碱性燃料电池的发展 257
碱性燃料电池的阳极催化剂 258
碱性燃料电池的阴极催化剂 259
磷酸燃料电池 259
磷酸燃料电池的反应原理 260
磷酸燃料电池阳极催化剂 260
磷酸燃料电池阴极催化剂 260
磷酸燃料电池电极的制备 261
再生氢氧燃料电池 262
再生氢氧燃料电池的工作原理及其优点 262
分开式再生氢氧燃料电池 263
综合式再生氢氧燃料电池 263
可逆式再生氢氧燃料电池 263
生物燃料电池 264
参考文献 265
第15章 金属空气电池 268
空气电极 268
电极组成及成分的影响 269
外界环境的影响 270
空气电极催化剂 270
铂及其合金 270
银 271
金属螯合物 271
锰氧化物 271
钙钛矿型氧化物 272
锌空气电池 272
概述 272
锌空气电池工作原理 273
锌空气电池的结构和制造 273
锌空气电池的性能 274
影响锌空气电池使用寿命的因素 275
铝空气电池 275
概述 275
铝空气电池的原理 275
铝空气电池的特点 276
铝负极的钝化与腐蚀情况 276
铝负极的活化与防腐方法 278
铁空气电池 279
铁空气电池的原理 280
铁空气电池的特点 280
铁电极存在的问题 280
添加剂的研究 281
镁空气电池 283
镁空气电池的工作原理 283
镁阳极的研究 283
电解质与添加剂 284
锂空气电池 284
参考文献 285
第16章 硅基太阳能电池 287
硅基太阳能电池的分类与发展 287
单晶硅太阳能电池 288
单晶硅太阳能电池的结构及光电原理 288
单晶硅的制备 288
单晶硅太阳能电池的其他辅助工艺 290
单晶硅太阳能电池的改进 294
多晶硅太阳能电池 295
多晶硅的制备 296
多晶硅片太阳能电池的制造 296
多晶硅薄膜及太阳能电池的制备 297
多晶硅及其太阳能电池的性能 302
无定形硅太阳能电池 302
无定形硅的制备 303
无定形硅太阳能电池的性能 305
无定形硅太阳能电池的改性 305
电化窗口的改性 306
无定形硅太阳能电池的一些工艺改进 306
异质结太阳能电池 307
参考文献 307
第17章 染料敏化太阳能电池 310
染料敏化太阳能电池的结构、原理与优点 310
染料敏化太阳能电池的结构 310
染料敏化太阳能电池的原理 310
染料敏化太阳能电池的优点 312
染料敏化剂 312
无机敏化剂 313
吡啶钌类染料敏化剂 313
酞菁类染料敏化剂 315
纯有机染料敏化剂 315
其他染料敏化剂 316
染料敏化剂的研发方向 317
染料敏化太阳能电池的工作电极 317
纳米晶二氧化钛薄膜的性质与制备 317
纳米晶二氧化钛薄膜的改性 318
其他材料电极 319
电解质 319
液体电解质 320
凝胶电解质 320
固体电解质 322
对电极 322
导电玻璃 323
参考文献 323
第18章 其他类型的太阳能电池 326
GaAs太阳能电池 326
GaAs太阳能电池的主要特点 326
GaAs太阳能电池的制备方法 327
GaAs太阳能电池的种类 328
GaAs太阳能电池的应用 330
GaAs多结聚光太阳能电池 330
GaAs多结电池的发展方向 330
CdTe／CdS太阳能电池 331
CdTe／CdS太阳能电池制备技术 331
CdTe／CdS太阳能电池的热处理 333
CuInSe2（CIS）和CuIn1-xGa Se2 （CIGS）太阳能电池 334
CuInSe2太阳能电池的制备方法 335
Na、O元素的作用 338
CIGS薄膜的研究现状及展望 339
有机太阳能电池 339
有机太阳能电池的优缺点 339
有机太阳能电池的种类 340
有机太阳能的趋势及发展 342
参考文献 343
第19章 超级电容器 346
超级电容器的电极材料 346
碳材料系列 346
活性炭粉末 347
活性碳纤维 349
碳气凝胶 351
碳纳米管 352
金属氧化物材料 356
贵金属氧化物 356
过渡金属氧化物 357
导电聚合物 367
复合材料 369
其他材料 372
Li4Ti5O12 372
LiMn2O4 373
LiCoO2 373
氮化钼 373
参考文献 373