氢能技术导论

Ⅰ1第1章可用能源 / 1

11人类文明及对可持续能源的探寻 / 1
12地球的能源资源和能源消耗 / 4
13温室效应及其对生活质量和生态圈的影响 / 6
14不可再生能源 / 10
15可再生能源 / 17
16储能 / 32
17能源伦理学问题 / 34
参考文献 / 36

2第2章化学学科背景 / 38

21可逆反应与化学平衡 / 38
22酸-碱化学 / 43
23化学热力学 / 52
24化学动力学 / 66
25电化学(氧化-还原反应) / 84
26有机化学 / 88
27高分子化学 / 109
28光化学 / 131
29等离子体化学 / 141
参考文献 / 154

3第3章氢气制备 / 159

31电解法 / 159
32热解法 / 160
33光伏电解法 / 162
34等离子体电弧分解法 / 163
35热化学过程（利用除太阳能以外的热分解过程） / 163
36光催化法 / 164
37生物质转化法 / 167
38气化法 / 168
39高温电解法 / 169
310其他方法 / 170
311效率对比 / 170
参考文献 / 173

Ⅱ4第4章氢的特性 / 174

41氢的定义、性质和用途 / 174
42作为能量载体的氢 / 180
43氢气储存 / 181
参考文献 / 193

5第5章氢能基础设施和技术 / 195

51氢气的生产 / 195
52氢气运输、储存和分配 / 205
53氢气安全性 / 207
54氢气技术评估 / 209
参考文献 / 215

6第6章电池 / 217

61介绍 / 217
62定义 / 227
63单位 / 229
64经典电池示例 / 231
65导电聚合物电池(有机电池) / 235
66实际问题 / 238
67电力运输 / 241
参考文献 / 252

Ⅲ7第7章燃料电池要点 / 254

71简介 / 254
72燃料的定义 / 256
73什么是燃烧值 / 256
74为什么我们要使用氢气作为燃料 / 258
75燃料电池的分类 / 258
76燃料电池的开路电压 / 260
77燃料电池电压的热力学估算 / 264
78燃料电池的效率 / 266
79效率与温度 / 266
710电极材料对电流输出的影响 / 267
711燃料电池电压的压力依赖性 / 268
712燃料电池中产生热量的热力学预测 / 270
713燃料电池管理 / 271
714氢气和氧气的消耗率 / 275
715水的产生率 / 276
716燃料渗透问题 / 277
717用于PEMFC的聚合物膜 / 277
718PEMFC部件和制造 / 285
719碱性燃料电池（AFCS） / 290
720熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） / 292
721固体氧化物燃料电池 / 295
722燃料电池发展的流程图 / 302
723燃料电池的相关优势 / 303
724燃料电池技术 / 304
725特殊应用的燃料电池 / 306
726燃料电池重整器 / 308
727燃料电池系统结构 / 308
参考文献 / 318

前言
1第1章可用能源 / 1

1.1人类文明及对可持续能源的探寻 / 1
1.2地球的能源资源和能源消耗 / 4
1.3温室效应及其对生活质量和生态圈的影响 / 6
1.4不可再生能源 / 10
1.5可再生能源 / 17
1.6储能 / 32
1.7能源伦理学问题 / 34
参考文献 / 36

2第2章化学学科背景 / 38

2.1可逆反应与化学平衡 / 38
2.2酸-碱化学 / 43
2.3化学热力学 / 52
2.4化学动力学 / 66
2.5电化学(氧化-还原反应) / 84
2.6有机化学 / 88
2.7高分子化学 / 109
2.8光化学 / 131
2.9等离子体化学 / 141
参考文献 / 154

3第3章氢气制备 / 159

3.1电解法 / 159
3.2热解法 / 160
3.3光伏电解法 / 162
3.4等离子体电弧分解法 / 163
3.5热化学过程（利用除太阳能以外的热分解过程） / 163
3.6光催化法 / 164
3.7生物质转化法 / 167
3.8气化法 / 168
3.9高温电解法 / 169
3.10其他方法 / 170
3.11效率对比 / 170
参考文献 / 173

Ⅱ4第4章氢的特性 / 174

4.1氢的定义、性质和用途 / 174
4.2作为能量载体的氢 / 180
4.3氢气储存 / 181
参考文献 / 193

5第5章氢能基础设施和技术 / 195

5.1氢气的生产 / 195
5.2氢气运输、储存和分配 / 205
5.3氢气安全性 / 207
5.4氢气技术评估 / 209
参考文献 / 215

6第6章电池 / 217

6.1介绍 / 217
6.2定义 / 227
6.3单位 / 229
6.4经典电池示例 / 231
6.5导电聚合物电池(有机电池) / 235
6.6实际问题 / 238
6.7电力运输 / 241
参考文献 / 252

Ⅲ7第7章燃料电池要点 / 254

7.1简介 / 254
7.2燃料的定义 / 256
7.3什么是燃烧值 / 256
7.4为什么我们要使用氢气作为燃料 / 258
7.5燃料电池的分类 / 258
7.6燃料电池的开路电压 / 260
7.7燃料电池电压的热力学估算 / 264
7.8燃料电池的效率 / 266
7.9效率与温度 / 266
7.10电极材料对电流输出的影响 / 267
7.11燃料电池电压的压力依赖性 / 268
7.12燃料电池中产生热量的热力学预测 / 270
7.13燃料电池管理 / 271
7.14氢气和氧气的消耗率 / 275
7.15水的产生率 / 276
7.16燃料渗透问题 / 277
7.17用于PEMFC的聚合物膜 / 277
7.18PEMFC部件和制造 / 285
7.19碱性燃料电池（AFCS） / 290
7.20熔融碳酸盐燃料电池（MCFC） / 292
7.21固体氧化物燃料电池 / 295
7.22燃料电池发展的流程图 / 302
7.23燃料电池的相关优势 / 303
7.24燃料电池技术 / 304
7.25特殊应用的燃料电池 / 306
7.26燃料电池重整器 / 308
7.27燃料电池系统结构 / 308
参考文献 / 318

8第8章燃料电池应用 / 323

8.1固定式发电 / 323
8.2燃料电池交通工具 / 324
8.3微动力系统 / 329
8.4移动和民用电源系统 / 330
8.5太空和军事应用的燃料电池 / 331
8.6总结 / 332
参考文献 / 333