Chapter 1绪言 1
1-1能源、环保与经济 1
1-2能源材料 1
1-3储能材料 2
1-4氢能与储氢材料 3
1-5二次电池材料[4] 5
1-6燃料电池材料 8
1-7太阳能电池材料 8
参考文献 10
习作 10
Chapter 2储氢合金与镍氢电池 13
2-1储氢合金简介 13
2-2氢化物的种类 14
2-3储氢合金的种类 15
2-4稀土系储氢合金 16
2-5钛系储氢合金 16
2-6铁系储氢合金 17
2-7镁基储氢合金 18
2-8储氢材料熔炼技术 20
2-9动力学性质 21
2-10热力学性质 22
2-11合金配制 25
2-12金相与电子显微镜观察及成份分析 31
2-13合金之XRD分析 33
2-14储氢性能评估—PCI曲线量测 34
2-15镍氢电池之发展与应用 35
2-16镍氢电池作用原理 36
2-17正电极材料制作 37
2-18负电极材料制作 38
2-19充放电曲线 39
参考文献 41
习作 42
Chapter 3锂离子电池 47
3-1锂电池的种类、特性、与安全 48
3-1-1锂电池种类 49
3-1-2锂离子电池特性 52
3-1-3电池安全与操作 52
3-2锂电池负极材料 53
3-2-1金属锂负极材料 53
3-2-2碳负极材料 55
3-2-3氧化物负极材料 57
3-2-4合金类负极材料 57
3-3锂电池正极材料 58
3-3-1一维隧道结构二氧化锰（MnO2） 58
3-3-2二维层状结构LiMO2 59
3-3-3三维框架结构A[B2] X4 61
3-4电解质材料 63
3-4-1液态非水溶液电解质 63
3-4-2高分子电解质 65
3-4-3无机固体电解质 67
参考文献 68
习作 68
Chapter 4奈米碳材与氢能应用 69
4-1奈米碳材的储氢研究概况 69
4-2化学气相沈积法制备奈米碳管 70
4-3估计奈米碳管理论吸氢量 71
4-4简易几何计算与定性研究 72
4-5模拟奈米碳管中吸氢 73
4-6物理吸附与化学吸附 75
4-7奈米碳管吸氢试验 75
4-8石墨层结晶性对奈米碳管吸氢之影响 77
4-9奈米碳管储氢之展望 80
4-10 TCD法测量奈米碳管吸氢量 81
4-11活化处理与PCI测量吸氢量 84
4-12奈米碳材储氢结果与讨论 92
4-13结语 93
参考文献 96
习作 98
Chapter 5再生能源用储电电池 99
5-1再生能源的发电特质与储电 100
5-1-1再生能源的多元化与发电特质 100
5-1-2各种储电技术 104
5-1-3电化学储电技术 108
5-2传统电池与发展中的电化学储电技术 108
5-2-1铅酸电池 109
5-2-2钠硫电池 110
5-2-3液流电池 112
5-2-4电化学电容器 114
5-2-5锂离子电池 116
5-3前景与挑战 118
参考文献 119
习作 120
Chapter 6燃料电池 121
6-1前言 121
6-1-1燃料电池发展背景 121
6-1-2燃料电池的优点与应用 123
6-1-3燃料电池与二次电池的差异 123
6-2燃料电池操作原理 125
6-2-1燃料电池的能量密度 126
6-2-2燃料电池的能量转换效率 127
6-2-3燃料电池的理论输出电压 128
6-3各种燃料电池的特性 128
6-3-1鹼性燃料电池（AFC，alkaline fuel cell） 130
6-3-2磷酸燃料电池（PAFC，phosphoric acid fuel cell） 131
6-3-3质子交换膜燃料电池（PEMFC ， proton excahnge membrane fuel cell） 131
6-3-4直接甲醇燃料电池（DCFC ， direct methanol fuel cell） 132
6-3-5熔融碳酸盐燃料电池（MCFC，molten carbonate fuel cell） 132
6-3-6固体氧化物燃料电池（SOFC，solid oxide fuel cell） 133
6-3-7直接碳燃料电池（DCFC，direct carbon fuel cell） 134
6-3-8生化燃料电池（MFC，microbial fuel cell） 135
6-4燃料电池的应用与未来发展 136
参考文献 138
习作 138
Chapter 7质子交换膜燃料电池 139
7-1电池结构 139
7-2电极 141
7-2-1电极触媒的制备 141
7-2-2电极结构与制备 142
7-2-3电极性能分析技术 143
7-3多孔气体扩散层 145
7-3-1多孔气体扩散材料的制备 145
7-3-2多孔气体扩散材料的特性分析技术 146
7-4质子交换膜 148
7-4-1质子交换膜的制备技术 149
7-4-2质子交换膜的特性 150
7-5双极板 152
7-5-1双极板材料的制备技术 153
7-5-2双极板材料特性与流场 154
7-6电池组与发电系统 156
7-6-1电池组 157
7-6-2纯氢电池系统 159
7-6-3碳氢燃料发电系统 160
参考文献 162
习作 162
Chapter 8熔融碳酸盐燃料电池材料 163
8-1熔融碳酸盐燃料电池简介 163
8-2熔融碳酸盐燃料电池关键材料 166
8-2-1电解质隔膜材料 166
8-2-2阳极材料 168
8-2-3阴极材料 169
8-2-4双极板材料 172
8-3电池结构与性能 179
8-4电池制作技术 186
参考文献 189
习作 189
Chapter 9固态氧化物燃料电池材料 191
9-1固态氧化物燃料电池简介 191
9-1-1固态氧化物燃料电池的发电原理 191
9-1-2固态氧化物燃料电池的优势 193
9-2固态氧化物电解质材料 197
9-2-1氧化锆基电解质材料 198
9-2-2氧化铈基电解质材料 201
9-2-3镓酸镧基电解质材料 203
9-3阳极材料 204
9-3-1镍基阳极材料 205
9-3-2铜基阳极材料 206
9-4阴极材料 208
9-4-1锰酸镧（LaMnO3）阴极材料 209
9-4-2钴酸镧（LaC0O3）阴极材料 211
9-4-3其他阴极材料 212
9-5双极板材料 214
9-6电池结构与性能 221
9-6-1管式SOFC及其性能 221
9-6-2平板式SOFC及其性能 224
9-7 SOFC单元电池与电池堆制作技术 227
9-7-1平板式SOFC的单元电池制作技术 227
9-7-2平板式SOFC单元电池的堆叠与设计 228
9-7-3平板式SOFC电池堆的密封方式 231
参考文献 236
习作 236
Chapter 10太阳电池材料—矽基太阳电池 239
10-1矽基太阳电池概况 239
10-1-1结晶矽太阳电池概况 239
10-1-2矽薄膜太阳电池概况 243
10-2矽晶太阳电池材料与技术 246
10-2-1单晶矽太阳电池材料 249
10-2-2多晶矽太阳电池材料 254
10-3矽薄膜太阳电池材料与技术 258
10-3-1非晶矽太阳电池及材料 259
10-3-2微晶矽太阳电池及材料 265
10-3-3堆叠型太阳电池及材料 267
参考文献 270
习作 272
Cnapter11太阳电池材料—化合物半导体太阳电池 273
11-1化合物半导体太阳电池概况 273
11-1-1Ⅱ-Ⅳ及Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族太阳电池 275
11-1-2Ⅲ-Ⅴ族太阳电池 276
11-2CdTe太阳电池材料与技术 277
11-2-1 CdTe材料技术 277
11-2-2 CdTe薄膜太阳电池结构与特性 281
11-2-3 CdTe模组量产技术之开发与挑战 286
11-3 Cu（In， Ga）Se2太阳电池材料与技术 287
11-3-1 CIGS晶体成长技术 287
11-3-2 CIGS薄膜太阳电池结构与特性 295
11-3-3 CIGS量产技术之开发与挑战 300
11-4Ⅲ-Ⅴ族太阳电池材料与技术 302
11-4-1半导体磊晶材料与技术 302
11-4-2单接面与串叠型多接面太阳电池及材料 306
11-4-3高效率聚光型太阳电池 309
11-5结语 312
参考文献 312
习作 316
Chapter 12太阳电池材料—有机薄膜太阳电池 317
12-1染料敏化太阳电池发展概况 317
12-1-1染料敏化太阳电池原理介绍 318
12-1-2染料敏化太阳电池材料特性 320
12-1-3染料敏化太阳电池量产技术之开发与挑战 323
12-1-4可挠式染料敏化太阳电池 331
12-2高分子太阳电池发展概况 332
12-2-1固态高分子太阳电池工作原理 334
12-2-2电池效率与制程技术发展分析 336
12-2-3高分子太阳电池量产技术之开发与挑战 337
12-2-4稳定性测试 339
12-3结语 340
参考文献 340
习作 341