能源材料是隨著能源問題凸顯而迅速發展的一個交叉學科，具有基礎性寬、前沿性強的特點。本書以能源轉換材料和儲能材料為核心，同時加強對能源材料的基礎和共性內容（材料基礎和表征技術等）作介紹，更具繫統性。主要內容包括：能源材料基礎、能源材料表征技術基礎、熱電及壓電轉換材料、光電及電光轉換材料、碳能源轉換催化材料、光化學能轉換材料、燃料電池材料、儲能材料等。本書適用於機械動力學科為主的專業教學與研究。

●第1章緒論
1.1能源與人類文明
1.1.1火——人類能源利用的開端
1.1.2能源的分類
1.2能源與環境
1.2.1能源利用與環境污染
1.2.2能源利用與溫室效應
1.3能源與材料
1.3.1何謂能源材料
1.3.2能源材料的研究內容
1.3.3能源材料的研究方法
問題思考
參考文獻
第2章能源材料化學基礎
2.1晶體結構
2.1.1晶體的點陣理論
2.1.2晶體的對稱性
2.1.3金屬晶體
2.1.4離子晶體
2.1.5其他類型晶體
2.2晶體缺陷
2.2.1點缺陷
2.2.2線缺陷
2.2.3面缺陷和體缺陷
2.3材料合成基礎
2.3.1粉體材料的制備
2.3.2薄膜材料的制備
2.3.3塊體材料的制備
問題思考
參考文獻
第3章能源材料表征技術
3.1宏觀物性表征技術
3.1.1比表面積浸4定
3.1.2孔結構測定
3.1.3機械強度測定
3.1.4顆粒分析
3.2體相表征技術
3.素分析
3.2.2譜學技術
3.2.3熱分析
3.3表面表征技術
3.3.1間接表征
3.3.2直接表征
3.4顯微表征技術
3.4.1透射電子顯微鏡
3.4.2掃描電子顯微鏡
問題思考
參考文獻
第4章化石能源催化轉化材料
4.1催化基本原理
4.1.1催化作用的基本特征
4.1.2化學平衡的概念
4.1.3催化反應的熱力學
4.1.4化學反應動力學
4.2化石能源轉化催化材料
4.2.1催化裂化
4.2.2催化重整
4.2.3加氫處理
4.2.4加氫裂化
4.2.5碳正構烷烴異構化催化劑
4.3石油替代技術中的催化材料
4.3.1煤基費托合成
4.3.2甲醇制烯烴及其催化劑
問題思考
參考文獻
第5章光化學轉換材料
5.1光催化制氫基本原理
5.1.1光催化制氫的概念
5.1.2光催化制氫反應過程
5.1.3光催化制氫評價體繫
5.2光催化制氫反應裝置及體繫
5.2.1光催化制氫反應及測試裝置
5.2.2光催化制氫半反應
5.2.3光催化接近分解水
5.2.4光電催化分解水
5.3光催化制氫材料
5.3.1金屬氧化物及其含氧酸鹽
5.3.2金屬硫（硒）化物
5.3.3金屬氮化物、氮氧化物及鹵氧化物
5.3.4Metal-free材料
5.3.5共催化劑和助催化劑材料
5.4光催化CO2還原
5.4.1削減CO2的主要方法
5.4.2光催化CO2還原基本原理
5.4.3光催化CO2還原反應體繫
5.4.4光催化CO2還原材料
問題思考
參考文獻
第6章光電及電光轉換材料
6.1半導體材料與太陽能電池原理
6.1.1半導體材料性質
6.1.2太陽能電池原理及其性能評價
6.2無機類太陽能電池材料
6.2硅太陽能電池材料
6.2化合物太陽能電池材料
6.3有機類太陽能電池材料
6.3.1染料敏化太陽能電池材料
6.3.2其他有機類太陽能電池材料
6.4LED電光轉換材料
6.4.1LED的發光原理
6.4.2鈰（Ⅲ）摻雜釔鋁石榴石發光材料
6.4.3硅酸鹽發光材料
6.4.4氮（氧）化物發光材料
問題思考
參考文獻
第7章熱電材料與壓電材料
7.1熱電材料
7.1.1熱電效應原理
7.1.2熱電材料研究現狀
7.1.3熱電材料研究展望
7.2壓電材料
7.2.1壓電材料原理
7.2.2壓電材料的研究現狀
問題思考
參考文獻
第8章儲能材料
8.1儲能電池的電化學基礎
8.1.1儲能電池的發展
8.1.2儲能電池工作原理簡介
8.1.3儲能電池的性能評價
8.2鋰離子電池及其材料
8.2.1鋰離子電池概述
8.2.2鋰離子電池的組成及其材料
8.2.3鋰離子電池的發展前景
8.3超級電容器及其材料
8.3.1電化學電容器的簡介與分類
8.3.2超級電容器的工作原理及組成
8.3.3超級電容器材料研究進展及趨勢
8.4儲氫材料
8.4.1氫能與氫的儲存技術
8.4.2主要儲氫材料
8.4.3儲氫材料的應用
問題思考
參考文獻
第9章燃料電池材料
9.1燃料電池概述
9.1.1電化學原理
9.1.2燃料電池的主要類型
9.1.3燃料電池的應用
9.2質子交換膜燃料電池
9.2.1質子交換膜燃料電池技術簡介
9.2.2質子交換膜材料
9.2.3電催化劑材料
9.2.4雙極板材料
9.2.5直接甲醇燃料電池電催化劑材料
9.3熔融碳酸鹽燃料電池
9.3.1熔融碳酸鹽燃料電池技術簡介
9.3.2電解質及其隔膜材料
9.3.3電極材料
9.4固體氧化物燃料電池
9.4.1固體氧化物燃料電池技術簡介
9.4.2電解質材料
9.4.3電極材料
9.4.4連接體材料
9.4.5密封材料
問題思考
參考文獻
索引

本書介紹了能源材料的基礎與應用，主要涉及能源轉換材料與儲能材料。主要內容包括能源材料化學基礎、能源材料表征技術、化石能源催化轉化材料、光化學轉換材料、光電及電光轉換材料、熱電材料及壓電材料、儲能材料、燃料電池材料等。本書內容豐富，涵蓋面廣，不僅介紹了各種能源材料的作用原理與技術應用，而且也涉及當前相關能源材料領域的關鍵技術和熱點問題。本書適合高等院校的能源材料以及相關學科的本科生和研究生的教學使用，也可供從事新材料、新能源、化工、環境等相關領域的科研人員和工程技術人員參考使用。