先进电化学能源存储与转化技术丛书--金属燃料电池

《金属燃料电池》是“先进电化学能源存储与转化技术丛书”分册之一。本书围绕金属燃料电池这一新能源技术，总结国内外相关技术进展并结合编著者在电催化材料方面相关成果，详细介绍了金属燃料电池技术及其关键材料，对目前主流金属燃料电池体系进行了详细叙述。本书从原料、器件、性能、前沿多角度阐述了金属燃料电池的专业知识，学科领域涵盖矿物学、冶金学、材料学、电化学新能源技术等。 本书可供电化学、新能源技术、材料学、矿物学、冶金学等相关学科领域的研究人员、技术人员参阅，也可作为高等院校相关专业研究生及高年级本科生的参考书。

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第1章 绪论1 1.1　能源危机与能源安全2 1.2　新能源的分类与发展概况3 1.2.1　太阳能3 1.2.2　水能3 1.2.3　风能3 1.2.4　地热能4 1.2.5　潮汐能4 1.2.6　生物质能4 1.2.7　核能5 1.2.8　氢能5 1.3　电池概述与发展概况5 1.3.1　氢氧燃料电池7 1.3.2　金属燃料电池9 参考文献11 第2章 金属燃料电池概述13 2.1　金属燃料电池的基本原理与电池结构14 2.2　金属燃料电池的空气阴极及催化材料17 2.2.1　空气阴极的基本结构17 2.2.2　空气阴极的工作原理及电催化过程概述21 2.2.3　空气阴极的性能评价及催化材料研究进展24 2.2.4　空气阴极催化材料的挑战与发展29 参考文献30 第3章 铝燃料电池33 3.1　铝资源34 3.1.1　铝的性质34 3.1.2　铝资源概况35 3.1.3　铝的制备技术35 3.1.4　铝的应用38 3.2　铝燃料电池概述38 3.2.1　铝燃料电池的基本原理38 3.2.2　铝燃料电池的结构39 3.2.3　铝燃料电池的特点40 3.3　铝燃料电池研究进展41 3.3.1　铝金属阳极41 3.3.2　铝燃料电池的电解液及添加剂46 3.3.3　铝燃料电池的阴极及催化材料50 3.4　铝燃料电池燃料的回收与再生56 3.5　铝燃料电池的应用与发展57 3.5.1　铝燃料电池的应用57 3.5.2　铝燃料电池的发展59 参考文献61 第4章 镁燃料电池67 4.1　镁资源68 4.1.1　镁的性质68 4.1.2　镁资源概况69 4.1.3　镁制备技术71 4.1.4　镁提纯技术72 4.1.5　镁合金的应用74 4.2　镁燃料电池概述77 4.2.1　镁燃料电池的基本原理77 4.2.2　镁燃料电池的结构78 4.2.3　镁燃料电池的特点80 4.3　镁燃料电池研究进展81 4.3.1　镁电极研究现状81 4.3.2　电解质研究现状86 4.3.3　镁燃料电池的催化材料91 4.4　镁燃料电池的绿色回收和再生95 4.4.1　MgO 再生制镁工艺96 4.4.2　镁循环再生的意义和挑战97 4.5　镁燃料电池的应用与展望98 4.5.1　镁燃料电池的应用98 4.5.2　镁燃料电池的展望100 参考文献101 第5章 锂燃料电池106 5.1　锂资源107 5.1.1　锂的性质107 5.1.2　锂资源概况108 5.1.3　锂的制备技术109 5.1.4　锂的应用111 5.2　锂燃料电池概述111 5.2.1　锂燃料电池的基本原理111 5.2.2　锂燃料电池的结构112 5.2.3　锂燃料电池的特点112 5.3　锂燃料电池研究进展114 5.3.1　非水体系锂燃料电池114 5.3.2　离子液体体系锂燃料电池118 5.3.3　固态电解质体系锂燃料电池122 5.3.4　混合和水系电解质锂燃料电池128 5.4　锂燃料电池的应用与发展130 参考文献131 第6章 锌燃料电池136 6.1　锌资源137 6.1.1　锌的性质137 6.1.2　锌矿产资源138 6.1.3　锌的制备技术138 6.1.4　锌的应用139 6.2　锌燃料电池概述141 6.2.1　锌燃料电池基本原理141 6.2.2　锌燃料电池的结构141 6.2.3　锌燃料电池的分类142 6.2.4　锌燃料电池的性能与特点145 6.3　锌燃料电池研究进展146 6.3.1　锌金属阳极研究进展146 6.3.2　锌燃料电池的电解质及添加剂研究进展153 6.3.3　锌燃料电池的空气阴极及催化材料159 6.4　锌燃料电池的回收与再生167 6.5　锌燃料电池的应用与发展169 6.5.1　锌燃料电池的常规应用169 6.5.2　展望和总结173 参考文献174 第7章 金属-CO2 电池180 7.1　金属-CO2 电池概述181 7.2　各类金属-CO2 电池的基本原理及研究进展183 7.2.1　L-i CO2 电池研究进展 184 7.2.2　Zn-CO2 电池研究进展187 7.2.3　Na-CO2 电池及相关研究190 7.2.4　A-l CO2 电池及相关研究 192 7.2.5　Mg-CO2 电池及相关研究193 7.2.6　K-CO2 电池及相关研究196 7.3　总结与展望199 参考文献201 第8章 外场/流体辅助空气电池205 8.1　外场/流体辅助空气电池基本原理206 8.2　外场辅助空气电池207 8.2.1　光辅助金属燃料电池207 8.2.2　磁场辅助金属燃料电池215 8.2.3　热场辅助金属燃料电池218 8.2.4　声场辅助金属燃料电池221 8.2.5　其他类型杂化电池223 8.3　流体辅助金属燃料电池225 8.4　总结与展望231 参考文献232 　 索引237