质子交换膜燃料电池关键材料与技术

书内容集中于交通运输用的质子交换膜燃料电池，深入、细致分析了各个关键材料的原理、发展情况和应用情况，是对现在质子交换膜燃料电池研究和应用较新、全面的综述。

《质子交换膜燃料电池关键材料与技术》论述了质子交换膜燃料电池的基本原理、结构、性能、关键材料、发展现状以及在交通运输领域的应用。本书共分7章，内容包括质子交换膜燃料电池的发展史、工作原理、组成及特点；系统介绍了质子交换膜燃料电池的质子交换膜、催化剂、膜电极工艺、双极板与流场、空气压缩机和氢循环泵、低温启动技术；综述了质子交换膜燃料电池相关材料与技术的近期新科研进展；总结了质子交换膜燃料电池的产业化进展：指出了质子交换膜燃料电池科学研究和产业化发展的方向。本书内容力求全面，可供质子交换膜燃料电池研究和应用领域的工程技术人员、研究生、教学人员以及管理人员阅读参考，也可供对质子交换膜燃料电池发展与应用感兴趣的读者阅读。

第1章 质子交换膜燃料电池简介
1.1 燃料电池发展史
1.2 燃料电池的分类
1.2.1 质子交换膜燃料电池
1.2.2 碱性燃料电池
1.2.3 熔融碳酸盐燃料电池
1.2.4 固体氧化物燃料电池
1.2.5 直接甲醇燃料电池
1.3 质子交换膜燃料电池的基本原理
1.4 质子交换膜燃料电池的组成
1.4.1 催化剂材料
1.4.2 电解质膜
1.4.3 气体扩散层
1.4.4 双极板
1.4.5 空气压缩机
1.5 质子交换膜燃料电池的实际应用
1.5.1 燃料电池汽车
1.5.2 燃料电池轨道交通
1.5.3 燃料电池轮船动力
参考文献
第2章 催化剂材料及电催化机理研究进展
2.1 电极反应
2.1.1 阳极反应
2.1.2 阴极反应
2.2 ORR电催化机理
2.2.1 Pt表面的ORR反应机理
2.2.2 非贵金属电催化剂的ORR反应机理
2.3 电催化剂的评价方法
2.3.1 三电极体系
2.3.2 单电池
2.3.3 催化剂研究目标
2.4 铂黑催化剂
2.4.1 制备方法
2.4.2 晶面的影响
2.4.3 形貌的影响
2.5 Pt/C催化剂
2.5.1 粒径大小
2.5.2 降解机制
2.5.3 载体
2.6 Pt-M合金催化剂
2.6.1 二元合金催化剂
2.6.2 多元合金催化剂
2.7 核壳结构电催化剂
2.7.1 制备方法
2.7.2 铂壳层层数
2.7.3 铂单原子层电催化剂
2.8 Pt单原子催化剂
2.8.1 制备方法
2.8.2 展望
2.9 非贵金属催化剂
2.9.1 活性位
2.9.2 M-N-C电催化剂
2.9.3 Metal-Free电催化剂
2.9.4 单电池性能
2.10 展望
参考文献
第3章 质子交换膜
3.1 概况及要求
3.2 全氟磺酸质子交换膜
3.3 部分氟化质子交换膜
3.4 非氟化质子交换膜
3.4.1 聚苯并咪唑
3.4.2 聚酰亚胺
3.4.3 聚芳醚类聚合物
3.4.4 其他非氟聚合物
3.5 复合质子交换膜
3.5.1 PTFE增强型质子交换膜
3.5.2 基于全氟磺酸树脂的有机-无机复合膜
3.5.3 基于其他树脂的有机-无机复合膜
3.5.4 其他复合型质子交换膜
参考文献
第4章 膜电极
4.1 概况及要求
4.1.1 膜电极组成及功能
4.1.2 膜电极组件材料概况
4.1.3 膜电极要求
4.1.4 总结
4.2 热压法制备膜电极
4.2.1 热压法制备膜电极简介
4.2.2 热压法制备膜电极研究进展
4.2.3 热压法制备典型过程
4.2.4 热压法总结
4.3 CCM法制备膜电极
4.3.1 CCM法简介
4.3.2 CCM法膜电极研究进展
4.3.3 CCM制备方法
4.3.4 CCM法总结
4.4 有序化膜电极
4.4.1 有序化膜电极简介
4.4.2 有序化膜电极类型
4.4.3 有序化膜电极总结
4.5 气体扩散层
4.5.1 气体扩散层简介
4.5.2 气体扩散层研究进展
4.5.3 气体扩散层总结
4.6 膜电极寿命
4.6.1 简介
4.6.2 质子交换膜失效
4.6.3 催化剂层失效
4.6.4 气体扩散层失效
4.6.5 膜电极寿命总结和展望
参考文献
第5章 双极板
5.1 概况及要求
5.1.1 双极板的结构与功能
5.1.2 双极板的性能要求
5.2 石墨双极板
5.3 金属双极板
5.3.1 发展现状
5.3.2 常用材料
5.3.3 制造工艺
5.3.4 表面处理技术
5.3.5 焊接工艺
5.4 复合双极板
5.4.1 碳/碳复合板
5.4.2 热固性复合板
5.4.3 热塑性复合板
5.5 流场
5.5.1 流场类型
5.5.2 阴阳极流体流动方式
5.5.3 极板的区块
5.6 新技术及发展趋势
5.6.1 新材料
5.6.2 新制造工艺
5.6.3 不同材料和工艺的竞争
5.6.4 实验室规模到量产规模的放大
5.7 总结
参考文献
第6章 空压机、增湿器和氢循环泵
6.1 空压机
6.1.1 概述
6.1.2 燃料电池对空压机的特殊要求
6.1.3 空压机关键性能指标
6.1.4 燃料电池空压机主要类型及其特性
6.2 增湿器
6.2.1 概述
6.2.2 外部增湿
6.2.3 内增湿
6.3 氢循环泵
6.3.1 概述
6.3.2 氢循环泵的需求特性
6.3.3 氢循环泵的开发需求特性
6.3.4 引射器
参考文献
第7章 PEMFC低温环境应用技术
7.1 概述
7.2 PEMFC低温环境应用的技术挑战
7.2.1 PEMFC低温环境应用技术的研究意义
7.2.2 车用PEMFC低温环境应用的技术要求
7.3 PEMFC低温环境应用的衰减机理及对策
7.3.1 PEMFC低温环境应用的核心问题及解决方向
7.3.2 PEMFC低温环境应用的衰减研究
7.4 PEMFC低温环境的应用策略
7.4.1 低温环境的停车策略
7.4.2 低温环境的启动策略
7.4.3 低温启动技术专利发展及分布情况
7.4.4 典型车企的技术现状
参考文献
索引