書內容集中於交通運輸用的質子交換膜燃料電池，深入、細致分析了各個關鍵材料的原理、發展情況和應用情況，是對現在質子交換膜燃料電池研究和應用較新、全面的綜述。

●第1章 質子交換膜燃料電池簡介
1.1 燃料電池發展史
1.2 燃料電池的分類
1.2.1 質子交換膜燃料電池
1.2.2 堿性燃料電池
1.2.3 熔融碳酸鹽燃料電池
1.2.4 固體氧化物燃料電池
1.2.5 直接甲醇燃料電池
1.3 質子交換膜燃料電池的基本原理
1.4 質子交換膜燃料電池的組成
1.4.1 催化劑材料
1.4.2 電解質膜
1.4.3 氣體擴散層
1.4.4 雙極板
1.4.5 空氣壓縮機
1.5 質子交換膜燃料電池的實際應用
1.5.1 燃料電池汽車
1.5.2 燃料電池軌道交通
1.5.3 燃料電池輪船動力
參考文獻
第2章 催化劑材料及電催化機理研究進展
2.1 電極反應
2.1.1 陽極反應
2.1.2 陰極反應
2.2 ORR電催化機理
2.2.1 Pt表面的ORR反應機理
2.2.2 非貴金屬電催化劑的ORR反應機理
2.3 電催化劑的評價方法
2.3.1 三電極體繫
2.3.2 單電池
2.3.3 催化劑研究目標
2.4 鉑黑催化劑
2.4.1 制備方法
2.4.2 晶面的影響
2.4.3 形貌的影響
2.5 Pt/C催化劑
2.5.1 粒徑大小
2.5.2 降解機制
2.5.3 載體
2.6 Pt-M合金催化劑
2.6.合金催化劑
2.6.合金催化劑
2.7 核殼結構電催化劑
2.7.1 制備方法
2.7.2 鉑殼層層數
2.7.3 鉑單原子層電催化劑
2.8 Pt單原子催化劑
2.8.1 制備方法
2.8.2 展望
2.9 非貴金屬催化劑
2.9.1 活性位
2.9.2 M-N-C電催化劑
2.9.3 Metal-Free電催化劑
2.9.4 單電池性能
2.10 展望
參考文獻
第3章 質子交換膜
3.1 概況及要求
3.2 全氟磺酸質子交換膜
3.3 部分氟化質子交換膜
3.4 非氟化質子交換膜
3.4.1 聚苯並咪唑
3.4.2 聚酰亞胺
3.4.3 聚芳醚類聚合物
3.4.4 其他非氟聚合物
3.5 復合質子交換膜
3.5.1 PTFE增強型質子交換膜
3.5.2 基於全氟磺酸樹脂的有機-無機復合膜
3.5.3 基於其他樹脂的有機-無機復合膜
3.5.4 其他復合型質子交換膜
參考文獻
第4章 膜電極
4.1 概況及要求
4.1.1 膜電極組成及功能
4.1.2 膜電極組件材料概況
4.1.3 膜電極要求
4.1.4 總結
4.2 熱壓法制備膜電極
4.2.1 熱壓法制備膜電極簡介
4.2.2 熱壓法制備膜電極研究進展
4.2.3 熱壓法制備典型過程
4.2.4 熱壓法總結
4.3 CCM法制備膜電極
4.3.1 CCM法簡介
4.3.2 CCM法膜電極研究進展
4.3.3 CCM制備方法
4.3.4 CCM法總結
4.4 有序化膜電極
4.4.1 有序化膜電極簡介
4.4.2 有序化膜電極類型
4.4.3 有序化膜電極總結
4.5 氣體擴散層
4.5.1 氣體擴散層簡介
4.5.2 氣體擴散層研究進展
4.5.3 氣體擴散層總結
4.6 膜電極壽命
4.6.1 簡介
4.6.2 質子交換膜失效
4.6.3 催化劑層失效
4.6.4 氣體擴散層失效
4.6.5 膜電極壽命總結和展望
參考文獻
第5章 雙極板
5.1 概況及要求
5.1.1 雙極板的結構與功能
5.1.2 雙極板的性能要求
5.2 石墨雙極板
5.3 金屬雙極板
5.3.1 發展現狀
5.3.2 常用材料
5.3.3 制造工藝
5.3.4 表面處理技術
5.3.5 焊接工藝
5.4 復合雙極板
5.4.1 碳/碳復合板
5.4.2 熱固性復合板
5.4.3 熱塑性復合板
5.5 流場
5.5.1 流場類型
5.5.2 陰陽極流體流動方式
5.5.3 極板的區塊
5.6 新技術及發展趨勢
5.6.1 新材料
5.6.2 新制造工藝
5.6.3 不同材料和工藝的競爭
5.6.4 實驗室規模到量產規模的放大
5.7 總結
參考文獻
第6章 空壓機、增濕器和氫循環泵
6.1 空壓機
6.1.1 概述
6.1.2 燃料電池對空壓機的特殊要求
6.1.3 空壓機關鍵性能指標
6.1.4 燃料電池空壓機主要類型及其特性
6.2 增濕器
6.2.1 概述
6.2.2 外部增濕
6.2.3 內增濕
6.3 氫循環泵
6.3.1 概述
6.3.2 氫循環泵的需求特性
6.3.3 氫循環泵的開發需求特性
6.3.4 引射器
參考文獻
第7章 PEMFC低溫環境應用技術
7.1 概述
7.2 PEMFC低溫環境應用的技術挑戰
7.2.1 PEMFC低溫環境應用技術的研究意義
7.2.2 車用PEMFC低溫環境應用的技術要求
7.3 PEMFC低溫環境應用的衰減機理及對策
7.3.1 PEMFC低溫環境應用的核心問題及解決方向
7.3.2 PEMFC低溫環境應用的衰減研究
7.4 PEMFC低溫環境的應用策略
7.4.1 低溫環境的停車策略
7.4.2 低溫環境的啟動策略
7.4.3 低溫啟動技術專利發展及分布情況
7.4.4 典型車企的技術現狀
參考文獻
索引

《質子交換膜燃料電池關鍵材料與技術》論述了質子交換膜燃料電池的基本原理、結構、性能、關鍵材料、發展現狀以及在交通運輸領域的應用。本書共分7章，內容包括質子交換膜燃料電池的發展史、工作原理、組成及特點；繫統介紹了質子交換膜燃料電池的質子交換膜、催化劑、膜電極工藝、雙極板與流場、空氣壓縮機和氫循環泵、低溫啟動技術；綜述了質子交換膜燃料電池相關材料與技術的近期新科研進展；總結了質子交換膜燃料電池的產業化進展：指出了質子交換膜燃料電池科學研究和產業化發展的方向。本書內容力求全面，可供質子交換膜燃料電池研究和應用領域的工程技術人員、研究生、教學人員以及管理人員閱讀參考，也可供對質子交換膜燃料電池發展與應用感興趣的讀者閱讀。