《新型能源材料與器件》一書共分18章,主要介紹了單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池、量子點太陽能電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、半導(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池、其他類型燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、直接甲醇燃料電池)、鎳/金屬氫化物電池、鋰離子電池、鋰硫二次電池、金屬空氣電池、碳基超級電容器、金屬氧化物超級電容器和導(dǎo)電聚合物超級電容器內(nèi)容。本書匯聚了新型能源材料領(lǐng)域新的理論、方法和技術(shù),以及新的器件化應(yīng)用,使其能夠適用于教學(xué)需要。
本書可作為高等院校新能源材料與器件專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)、功能材料專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的研究生和本科生教材,也可供材料領(lǐng)域的科研人員、管理人員參考閱讀。
為了滿足新能源材料與器件和功能材料等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的教學(xué)要求,根據(jù)2016年西安建筑科技大學(xué)對本科生和研究生課程建設(shè)的總體指導(dǎo)思想,由該校云斯寧教授主編,國內(nèi)新能源材料領(lǐng)域最具影響力的專家和教授參編,
《新型能源材料與器件》教材建設(shè)項目獲準(zhǔn)立項。
新能源材料日新月異,成果倍出,新理論、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。本教材匯聚該領(lǐng)域最新的基礎(chǔ)知識、最新的理論、最新的方法和技術(shù)及最新的器件化應(yīng)用,能夠適用于相關(guān)專業(yè)研究生專業(yè)基礎(chǔ)課的課堂教學(xué)。同時,本教材依托太陽能電池、燃料電池、新型二次電池、超級電容器等,按照器件的基本原理、基本結(jié)構(gòu)、構(gòu)建組裝、關(guān)鍵材料制備、生產(chǎn)工藝、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展現(xiàn)狀及展望等關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)介紹,以滿足相關(guān)專業(yè)高年級本科生專業(yè)基礎(chǔ)課的課堂教學(xué)。
全教材共18章,主要介紹了太陽能電池(包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池、量子點太陽能電池等)、燃料電池(包括質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、直接甲醇燃料電池、半導(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池等)、新型二次電池(包括鎳/金屬氫化物電池、鋰離子電池、鋰硫二次電池、金屬空氣電池等)、超級電容器(包括碳基超級電容器、金屬氧化物超級電容器、導(dǎo)電聚合物超級電容器等)等。第1章由河北英利集團(tuán)宋登元和李鋒編寫;第2章由石家莊鐵道大學(xué)王育華和晶龍實業(yè)集團(tuán)有限公司閆廣寧編寫;第3章由西安建筑科技大學(xué)張強(qiáng)和管婧編寫;第4章由太原理工大學(xué)郝玉英和劉成元編寫;第5章由西安建筑科技大學(xué)云斯寧編寫;第6章由西安交通大學(xué)楊冠軍和西安石油大學(xué)李燕、周勇編寫;第7章由新疆大學(xué)謝亞紅編寫;第8章由西安電子科技大學(xué)賈斐編寫;第9章由中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)吳艷編寫;第10章由湖北大學(xué)王浚英和朱斌編寫;第11章由西安建筑科技大學(xué)楊春利編寫;第12章由四川大學(xué)周萬海、陳云貴等編寫;第13章由深圳大學(xué)米宏偉和張培新編寫;第14章由西安理工大學(xué)李喜飛、熊東彬、郝猷琛、范林林、田自然編寫;第15章由深圳大學(xué)李永亮和張培新編寫;第16章由陜西師范大學(xué)雷志斌編寫;第17章由陜西師范大學(xué)劉宗懷、何學(xué)俠、李琪編寫;第18章由西安交通大學(xué)孫孝飛編寫。
本教材力求切合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),滿足培養(yǎng)體系對課程教學(xué)的要求,最大限度地反映新理論、新技術(shù)和新方法,體現(xiàn)學(xué)科特色或?qū)W科交叉,除作為相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教材使用外,還可作為參考書供從事新能源材料與器件研究及開發(fā)的科研院所、企事業(yè)單位和工程技術(shù)人員使用。
本教材在編寫過程中,力求內(nèi)容全面,圖表清晰,敘述簡潔,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,注重基礎(chǔ),適用為度。主編對全書內(nèi)容進(jìn)行了合理安排,各位參編人員對章節(jié)進(jìn)行了仔細(xì)檢查、反復(fù)修改和認(rèn)真校對。
第1章 單晶硅太陽能電池
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。保础「咝尉Ч杼柲茈姵氐念愋
。保怠尉Ч杼柲茈姵氐陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第2章 多晶硅太陽能電池
。玻薄「攀
2.2 多晶硅原料的生產(chǎn)方法
。玻场《嗑Ч桢V的鑄造方法
。玻础《嗑Ч杵闹苽
。玻怠”“宥嗑Ч杵闹苽浞椒
。玻丁《嗑Ч杼柲茈姵氐陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第3章 薄膜太陽能電池
。常薄「攀
3.2。茫洌裕灞∧ぬ柲茈姵
。常场。牵幔粒蟊∧ぬ柲茈姵
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3.5。茫冢裕颖∧ぬ柲茈姵
。常丁。桑睿斜∧ぬ柲茈姵
。常贰《嗑Ч璞∧ぬ柲茈姵
3.8 非晶硅薄膜太陽能電池
思考題
第4章 有機(jī)太陽能電池
。矗薄∮袡C(jī)半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識
。矗病∮袡C(jī)太陽能電池活性材料
。矗场∮袡C(jī)太陽能電池的工作原理及基本結(jié)構(gòu)
。矗础∮袡C(jī)太陽能電池新結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.5 有機(jī)太陽能電池的制備方法
。矗丁∮袡C(jī)太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第5章 染料敏化太陽能電池
。担薄。模樱樱玫陌l(fā)展歷史
。担病。模樱樱玫幕窘Y(jié)構(gòu)
。担场。模樱樱玫墓ぷ髟
。担础。模樱樱玫谋碚骷夹g(shù)
。担怠。模樱樱霉怅枠O
5.6。模樱樱脤﹄姌O
。担贰。模樱樱秒娊庖
。担浮。模樱樱萌玖
。担埂∑渌愋停模樱樱
。担保啊。模樱樱玫漠a(chǎn)業(yè)化
思考題
第6章 鈣鈦礦太陽能電池
。叮薄♀}鈦礦太陽能電池的工作原理和基本結(jié)構(gòu)
。叮病♀}鈦礦薄膜的制備方法
。叮场♀}鈦礦太陽能電池的其他功能層
。叮础♀}鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性及封裝技術(shù)
思考題
第7章 量子點太陽能電池
。罚薄「攀
。罚病×孔狱c基礎(chǔ)知識
7.3 量子點太陽能電池的基本類型及研究進(jìn)展
。罚础×孔狱c太陽能電池性能優(yōu)化
。罚怠×孔狱c太陽能電池的制備方法
。罚丁×孔狱c太陽能電池的展望
思考題
第8章 質(zhì)子交換膜燃料電池
8.1 質(zhì)子交換膜燃料電池概述及應(yīng)用
。福病≠|(zhì)子交換膜燃料電池的電解質(zhì)材料
8.3 質(zhì)子交換膜燃料電池的電極材料
。福础≠|(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板與流場
8.5 質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)
思考題
第9章 固體氧化物燃料電池
。梗薄「攀
。梗病」腆w氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料
。梗场」腆w氧化物燃料電池的電極材料
思考題
第10章 半導(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池
。保埃薄「攀
。保埃病“雽(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池的關(guān)鍵材料
10.3 影響半導(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池性能和壽命的主要因素
。保埃础“雽(dǎo)體離子導(dǎo)體燃料電池的展望
思考題
第11章 其他類型燃料電池
。保保薄∪廴谔妓猁}燃料電池
11.2 堿性燃料電池
。保保场×姿崛剂想姵
。保保础≈苯蛹状既剂想姵
11.5 其他類型燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第12章 鎳/金屬氫化物電池
。保玻薄。危椋停
電池簡介
。保玻病溲趸囌龢O材料
。保玻场〗饘贇浠镓(fù)極材料
。保玻础。危椋停
電池的制造工藝
12.5 Ni/MH
電池的特性
。保玻丁。危椋停
電池的應(yīng)用
。保玻贰。危椋停
電池的發(fā)展趨勢
思考題
第13章 鋰離子電池
。保常薄「攀
。保常病′囯x子電池的工作原理、結(jié)構(gòu)和性能
13.3 鋰離子電池正極材料
。保常础′囯x子電池負(fù)極材料
。保常怠′囯x子電池的電解質(zhì)
。保常丁′囯x子電池的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
思考題
第14章 鋰硫二次電池
14.1 鋰硫二次電池概述
。保矗病′嚵蚨坞姵氐幕驹砗吞攸c
14.3 鋰硫電池面臨的問題
。保矗础′嚵蚨坞姵氐男阅茉u價
。保矗怠′嚵蚨坞姵氐牧蛘龢O
。保矗丁〗饘黉囏(fù)極
14.7 鋰硫二次電池的電解質(zhì)
。保矗浮′嚵蚨坞姵馗裟
。保矗埂⌒滦弯嚵蚨坞姵
14.10 鋰硫二次電池的發(fā)展現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及未來
思考題
第15章 金屬空氣電池
。保担薄〗饘倏諝怆姵馗攀
。保担病〗饘倏諝怆姵氐幕驹
15.3 鋰空氣電池
。保担础′\空氣電池
。保担怠∑渌饘倏諝怆姵
。保担丁〗饘倏諝怆姵氐陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第16章 碳基超級電容器
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16.2 碳基超級電容器電極材料
。保叮场√蓟嵝猿夒娙萜
16.4 超級電容器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第17章 金屬氧化物超級電容器
。保罚薄⊙趸锍夒娙萜鞲攀
。保罚病》ɡ谮I電容原理
。保罚场≠F金屬氧化物超級電容器電極材料
。保罚础≠v金屬氧化物超級電容器電極材料
17.5 柔性氧化物超級電容器電極材料
。保罚丁〔粚ΨQ氧化物超級電容器電極材料
。保罚贰⊙趸锍夒娙萜鞯陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第18章 導(dǎo)電聚合物超級電容器
。保福薄(dǎo)電聚合物超級電容器概述
。保福病(dǎo)電聚合物的制備
。保福场(dǎo)電聚合物贗電容
18.4 導(dǎo)電聚合物超級電容器的分類
。保福怠(dǎo)電聚合物電極材料
。保福丁(dǎo)電聚合物非對稱超級電容器
。保福贰(dǎo)電聚合物柔性超級電容器
。保福浮(dǎo)電聚合物超級電容器的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題