作譯者簡介 前言 *1章燃料電池引言1 1*1研究歷史1 1*2燃料電池基礎知識6 1*3電極反應速率8 1*4電堆設計9 1*5供氣和冷卻12 1*6主要技術14 1*7可機械充電的電池和其他 燃料電池16 1*7*1金屬空氣電池16 1*7*2氧化還原流通電池17 1*7*3生物燃料電池19 1*8電池的輔助繫統設備19 1*9燃料電池繫統：關鍵參數20 1*10優點和應用21 擴展閱讀21 *2章效率和開路電壓22 2*1開路電壓：氫燃料電池22 2*2開路電壓：其他燃料 電池和電池26 2*3效率及其限制26 2*4效率和電壓29 2*5壓力和氣體濃度的影響30 2*5*1能斯特方程30 2*5*2氫分壓32 2*5*3燃料和氧化劑的利用32 2*5*4繫統壓力33 2*6小結34 擴展閱讀34 第3章燃料電池的工作電壓35 3*1電壓與電流的基本關繫35 3*2術語36 3*3燃料電池的不可逆性37 3*4活化損失38 3*4*1塔菲爾方程38 3*4*2塔菲爾方程常數39 3*4*3降低極化電位42 3*5內部電流和燃料交換損失42 3*6歐姆損失45 3*7質量傳輸損失45 3*8合並不可逆項47 3*9電氣雙層47 3*10辨別不可逆項的方法49 3*10*1循環伏安法49 3*10*2交流阻抗譜51 3*10*3電流中斷54 擴展閱讀56 第4章質子交換膜燃料電池57 4*1概述57 4*2高分子電解質：工作原理60 4*2*1全氟磺酸膜60 4*2*2改性的全氟磺酸膜63 4*2*3替代磺化和非磺化膜64 4*2*4酸堿絡合物和離子液體65 4*2*5高溫質子導體66 4*3電極與電極結構67 4*3*1催化劑層：鉑基催化劑67 4*3*2催化劑層：用於還原氧氣的 替代催化劑70 4*3*3催化劑層：陽極73 4*3*4催化劑耐久性73 4*3*5氣體擴散層74 4*4水管理76 4*4*1水合與水運動76 4*4*2氣流和水蒸發78 4*4*3空氣濕度80 4*4*4自加濕電池82 4*4*5外部加濕的原理84 4*4*6外部加濕的方法85 4*5冷卻和空氣供應86 4*5*1陰極送風冷卻86 4*5*2反應物和冷卻空氣分開87 4*6電堆構造方法89 4*6*1簡介89 4*6*2碳基雙極板90 4*6*3金屬雙極板91 4*6*4流場形式93 4*6*5其他拓撲形式94 4*6*6混合反應物燃料電池96 4*7電池工作壓力97 4*7*1技術問題97 4*7*2高壓工作的優勢98 4*7*3其他因素101 4*8燃料種類101 4*8*1重整烴類101 4*8*2酒精和其他液體燃料102 4*9實際應用的商業化燃料 電池繫統103 4*9*1小型繫統103 4*9*2中型燃料電池繫統及 固定電站應用104 4*9*3在交通繫統中的應用106 4*10繫統設計、電堆生命周期及 相關問題108 4*10*1膜降解108 4*10*2催化劑降解108 4*10*3繫統控制109 4*11組合式可再生燃料電池109 擴展閱讀112 第5章堿性燃料電池113 5*1工作原理113 5*2繫統設計114 5*2*1循環電解質溶液114 5*2*2靜態電解質溶液117 5*2*3溶解燃料119 5*2*4陰離子交換膜燃料電池120 5*3電極122 5*3*1燒結鎳粉123 5*3*2雷尼金屬123 5*3*3軋制碳123 5*3*4催化劑125 5*4電堆設計126 5*4*1單極和雙極126 5*4*2其他電堆設計126 5*5工作壓力和溫度127 5*6機遇與挑戰130 擴展閱讀130 目錄**********燃料電池繫統解析原書第3版第6章直接液體燃料電池131 6*1直接甲醇燃料電池131 6*1*1工作原理133 6*1*2與質子交換膜電解質的 電極反應134 6*1*3與堿性電解質的 電極反應135 6*1*4陽極催化劑135 6*1*5陰極催化劑136 6*1*6繫統設計136 6*1*7燃料交換138 6*1*8減少燃料交換的 標準方法138 6*1*9減少燃料交換的 前瞻性方法139 6*1*10甲醇生產140 6*1*11甲醇安全與儲存140 6*2直接乙醇燃料電池141 6*2*1工作原理141 6*2*2乙醇氧化、催化劑及 反應機理142 6*2*3低溫運行時的性能和 挑戰144 6*2*4高溫直接乙醇燃料電池144 6*3直接丙醇燃料電池144 6*4直接乙二醇燃料電池145 6*4*1工作原理145 6*4*2乙二醇：陽極氧化146 6*4*3電池性能146 6*5甲酸燃料電池147 6*5*1甲酸：陽極氧化147 6*5*2電池性能 148 6*6硼氫化物燃料電池148 6*6*1陽極催化劑150 6*6*2挑戰150 6*7直接液體燃料電池的應用152 擴展閱讀154 第7章磷酸燃料電池155 7*1高溫燃料電池繫統155 7*2繫統設計156 7*2*1燃料加工156 7*2*2燃料利用157 7*2*3熱交換器160 7*3操作原則163 7*3*1電解液163 7*3*2電極和催化劑164 7*3*3電堆構造165 7*3*4電堆冷卻和歧管166 7*4性能167 7*4*1操作壓力168 7*4*2工作溫度168 7*4*3燃料和氧化劑成分 的影響169 7*4*4一氧化碳和硫的影響169 7*5技術發展170 擴展閱讀172 第8章熔融碳酸鹽燃料電池173 8*1工作原理173 8*2電池組件176 8*2*1電解質177 8*2*2陽極178 8*2*3陰極179 8*2*4非多孔組件180 8*3電堆構造和密封180 8*3*1歧管181 8*3*2內部和外部重整182 8*4性能184 8*4*1壓力的影響184 8*4*2溫度的影響186 8*5實際繫統186 8*5*1Fuel Cell Energy（美國）186 8*5*2Fuel Cell Energy Solutions (歐洲)189 8*5*3日本設施192 8*5*4韓國設施192 8*6未來研發193 8*7制氫和二氧化碳分離195 8*8直接碳燃料電池196 擴展閱讀198 第9章固體氧化物燃料電池199 9*1工作原理199 9*1*1高溫（HT）電池199 9*1*2低溫（IT）電池201 9*2組件202 9*2*1HT燃料電池的氧化 鋯電解質202 9*2*2IT燃料電池的電解質203 9*2*3陽極206 9*2*4陰極209 9*2*5互連材料210 9*2*6密封材料210 9*3實際設計和堆放布置211 9*3*1管狀設計211 9*3*2平面設計214 9*4性能215 9*5開發和商業繫統216 9*5*1管狀SOFC217 9*5*2平面SOFC219 9*6聯合循環及其他繫統220 擴展閱讀222 *10章燃料電池的燃料224 10*1綜述224 10*2化石燃料227 10*2*1石油227 10*2*2來自油砂、油頁岩和天然氣 水合物的石油229 10*2*3煤與煤氣229 10*2*4天然氣和煤層氣231 10*3生物燃料232 10*4燃料基本處理235 10*4*1燃料電池的需求235 10*4*2脫硫作用235 10*4*3蒸汽重整237 10*4*4碳的形成和預重整239 10*4*5內部重整241 10*4*6碳氫化合物直接氧化243 10*4*7部分氧化和自熱重整244 10*4*8太陽能熱重整245 10*4*9吸附強化重整反應247 10*4*10高溫分解制氫或碳氫化合物 的熱裂解247 10*4*11燃料進一步處理:去除 一氧化碳249 10*5氣體分離膜的發展251 10*5*1致密膜251 10*5*2致密陶瓷膜252 10*5*3多孔膜252 10*5*4氧氣分離252 10*6實用的燃料處理過程：固定式 布置253 10*6*1工業蒸汽重整253 10*6*2天然氣蒸汽重整254 10*6*3重整和部分氧化設計256 10*7實用的燃料處理過程:移動 設備的應用260 10*8電解槽262 10*8*1電解槽的使用262 10*8*2應用 264 10*8*3電解效率268 10*8*4光電化學電池268 10*9熱化學制氫和化學循環270 10*9*1熱化學循環270 10*9*2化學循環272 10*10生物制氫273 10*10*1簡介273 10*10*2光合作用與水分解273 10*10*3生物轉化反應275 10*10*4消化過程275 擴展閱讀276 *11章氫氣的存儲277 11*1從能源戰略出發進行思索277 11*2氫氣的安全279 11*3壓縮氫氣281 11*3*1存儲容器281 11*3*2儲能效率282 11*3*3儲氫成本282 11*3*4安全方面283 11*4液態氫284 11*5可逆的金屬氫化物286 11*6簡單的含氫化學物質290 11*6*1有機物質290 11*6*2堿金屬氫化物291 11*6*3氨、胺和硼烷291 11*7復雜含氫化學物質293 11*7*1丙酸酯293 11*7*2硼氫化物293 11*8納米結構儲氫材料295 11*9儲氫技術評估297 擴展閱讀299 *12章氫燃料電池繫統及 未來300 12*1輔助繫統零部件300 12*1*1空壓機300 12*1*2渦輪式空壓機308 12*1*3引射器循環器310 12*1*4風扇與鼓風機310 12*1*5泵311 12*2功率電子器件312 12*2*1直流變換器及電子開關 器件312 12*2*2降壓穩壓器314 12*2*3升壓調壓器316 12*2*4逆變器317 12*2*5燃料電池電力接口及與電網 連接問題322 12*2*6功率因子及其修正323 12*3燃料電池+蓄電池混合繫統325 12*4燃料電池繫統分析328 12*4*1油井到車輪的效率分析329 12*4*2傳動繫統分析331 12*4*3生命周期評估332 12*4*4處理模型333 12*4*5發展趨勢336 12*5商業現實337 12*5*1回到基本盤337 12*5*2商業化進程338 12*6未來展望：水晶球中仍然有 疑雲340 擴展閱讀342 附錄343 附錄1摩爾吉布斯自由能變化的 計算343 A1*1氫燃料電池343 A1*2一氧化碳燃料電池345 附錄2可用燃料電池方程式346 A2*1簡介346 A2*2氧氣和空氣用量347 A2*3出風量348 A2*4氫氣用量348 A2*5產水率349 A2*6發熱量350 附錄3燃料電池排氣中空壓機所需功率和 渦輪機可回收功率的計算350 A3*1空壓機所需的功率350 A3*2渦輪從燃料電池廢氣中 回收功率351 專業術語353 | 
