包邮新能源化工工艺学

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作者：杨建文,潘金前,陆振欢编

出版社：化学工业出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

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图文详情

ISBN：9787122460028
装帧：平装
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：208
出版时间：2025-02-01
条形码：9787122460028 ; 978-7-122-46002-8

本书特色

1.内容实用，包括主要类型新能源化工工艺，电能储存与转换关键材料一起用用系统制造工艺2.内容体现了新能源的多学科交叉特征，涉及能源、化工、冶金、材料、器件制造等多学科领域。

内容简介

本书从化学与化工工艺视角对新能源化工基础知识、主要类型新能源化工工艺、电能储存与转换关键材料及其应用系统制造工艺进行了系统阐述。全书共分7章，包括生物质能源化工、氢能源化工、锂离子电池材料合成工艺、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池等。本书可作为能源化学工程、材料化工、生物化工、新能源技术及应用等专业高等院校教材，同时也可供能源、化工、材料、环保、电力等部门从事科研、设计和生产的技术人员参考。

前言

能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。随着现代经济和科技的快速发展，化石能源短缺、环境污染等问题日趋严峻，发展清洁、可再生新能源已经成为人类可持续发展的广泛共识。新能源的开发和利用需要化工科学和技术的支撑，化学与化工技术在能源的清洁化、能量的储存与转换中起到了不可或缺的作用。随着世界上多数国家和地区“碳中和”目标的提出，主要国家和经济体都制定了各自的新能源发展战略规划，全球新能源产业正在进入快速发展期。
中国是全球*大的发展中国家，能源消耗巨大，发展新能源具有重大战略意义，国家急需大量新能源化工人才。2010年，批准高校设立“能源化学工程”专业，并被确定为国家战略性新兴产业相关的高等学校特色专业。目前国内已有70多所院校开设了“能源化学工程”专业。该专业是建立在化学、化工、材料、能源和环境基础上的多学科交叉专业，侧重工程技术应用，主要涉及清洁能源、新能源材料、能量储存与转换利用等的规模化加工、生产过程的工艺技术问题。能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。随着现代经济和科技的快速发展，化石能源短缺、环境污染等问题日趋严峻，发展清洁、可再生新能源已经成为人类可持续发展的广泛共识。新能源的开发和利用需要化工科学和技术的支撑，化学与化工技术在能源的清洁化、能量的储存与转换中起到了不可或缺的作用。随着世界上多数国家和地区“碳中和”目标的提出，主要国家和经济体都制定了各自的新能源发展战略规划，全球新能源产业正在进入快速发展期。 中国是全球*大的发展中国家，能源消耗巨大，发展新能源具有重大战略意义，国家急需大量新能源化工人才。2010年，批准高校设立“能源化学工程”专业，并被确定为国家战略性新兴产业相关的高等学校特色专业。目前国内已有70多所院校开设了“能源化学工程”专业。该专业是建立在化学、化工、材料、能源和环境基础上的多学科交叉专业，侧重工程技术应用，主要涉及清洁能源、新能源材料、能量储存与转换利用等的规模化加工、生产过程的工艺技术问题。 广义的新能源概念涵盖了太阳能、风能、氢能、清洁生物质能、地热能、海洋能、核能等能量载体或能量形式，也包括能量储存与转换的关键材料和过程系统等核心要素。本书编写的主要目的是为“能源化学工程”专业的本科生和相关专业读者介绍三方面内容：一是新能源化工基础知识；二是主要类型新能源化工工艺；三是电能储存与转换关键材料及其应用系统制造工艺。本书编写者为桂林理工大学化学与生物工程学院“能源化学工程”新工科及新能源产业学院的校、企任课教师，全书共分7章，杨建文研究员拟定了本书的大纲，并负责撰写了第1、2、3、6章，同时与广西华友新材料有限公司人员共同撰写了第4章，与佛山实达科技有限公司潘金前高级工程师共同撰写了第5章，第7章由陆振欢教授撰写，王梦雯、李盛贤、邱宗胜、王宇航、张丹凤、周菱鑫等同学在资料收集、文字和图表编辑方面做了大量的工作。本书在编写过程中，广泛参阅了国内外出版的图书和论文，在此向这些资料的作者表示衷心的感谢。 本书旨在提供一本本科生学习新能源化工工艺技术的试用教材，并兼顾能源、电池、材料、化工等技术人员的学习参考。由于水平有限，时间仓促，书中存在论述不当和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正，并提出宝贵的意见。 主编　　　 2024年5月于桂林

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第2章　生物质能源化工 007
2.1　生物质能源概述 008
2.1.1　生物质与生物质能源 008
2.1.2　生物质能转换技术 009
2.1.3　生物质能源的可持续性发展 010
2.2　燃烧技术 011
2.2.1　生物质压缩成型燃料特性 011
2.2.2　生物质压缩成型原理 012
2.2.3　生物质压缩成型工艺类型 012
2.2.4　生物质压缩成型生产工艺流程 014
2.3　生物转换技术 016
2.3.1　发酵制乙醇工艺 016
2.3.2　发酵制沼气工艺 019
2.4　热化学转换技术 029
2.4.1　概述 029
2.4.2　热解炭化工艺 031
2.4.3　热解气化工艺 034
2.4.4　热解液化工艺 039
2.4.5　高压液化工艺 043
2.5　其他转换技术 045
2.5.1　酯交换法制生物柴油 045
2.5.2　光解作用制氢 048
参考文献 051

第3章　氢能源化工 053
3.1　氢能源概述 054
3.1.1　氢的性质与氢能特点 054
3.1.2　氢能的利用概况 054
3.2　煤制氢 055
3.2.1　煤焦化制氢气 055
3.2.2　煤气化制氢气 056
3.3　天然气制氢 059
3.3.1　天然气制氢气概述 059
3.3.2　天然气制氢气工艺 060
3.4　甲醇制氢工艺 063
3.4.1　甲醇蒸汽重整制氢气 064
3.4.2　甲醇裂解制氢气 065
3.4.3　甲醇部分氧化制氢气 066
3.4.4　甲醇自热重整制氢气 067
3.5　以氯碱尾气、轻烃裂解为主的工业副产气制氢工艺 067
3.5.1　工业副产气制氢概述 067
3.5.2　氯碱尾气制氢气工艺 068
3.5.3　轻烃裂解制氢气工艺 068
3.6　电解水制氢工艺 069
3.6.1　电解水制氢概述 069
3.6.2　电解水制氢原理 070
3.6.3　电解水制氢工艺流程 070
3.6.4　电解水制氢工艺的主要设备—电解槽 072
3.6.5　电解水制氢优缺点 074
参考文献 075

第4章　锂离子电池材料合成工艺 077
4.1　锂离子电池的组成材料 078
4.1.1　电极材料 078
4.1.2　电解质 079
4.1.3　其他关键组成材料 082
4.2　新能源材料合成方法 083
4.3　固相法合成锂离子电池钴酸锂正极材料 084
4.3.1　固相法合成原理 084
4.3.2　固相法生产工艺 085
4.4　液相法合成镍钴锰三元前驱体 090
4.4.1　共沉淀反应机理 090
4.4.2　镍钴锰三元前驱体生产工艺 095
4.5　集流体铜箔的电解法生产工艺 100
4.5.1　电解铜箔概述 100
4.5.2　铜箔的电沉积原理 101
4.5.3　电解铜箔的生产工艺 101
4.6　锂离子电池隔膜材料生产工艺 104
4.6.1　隔膜的类型与性能 104
4.6.2　干法制膜工艺 106
4.6.3　湿法制膜工艺 107
参考文献 107

第5章　锂离子电池 109
5.1　锂离子电池概述 110
5.1.1　锂离子电池的特性 110
5.1.2　锂离子电池的工作原理、结构及分类 110
5.2　电池的电性能 112
5.2.1　电池的电动势、开路电压与工作电压 112
5.2.2　电池的内阻 113
5.2.3　电池的容量与比容量 113
5.2.4　电池的能量与比能量 117
5.2.5　电池的功率与比功率 118
5.2.6　电池的储存性能和循环性能 120
5.3　锂离子电池制造工艺流程 121
5.3.1　电极制作 123
5.3.2　电芯组装 125
5.3.3　电池封装 128
5.3.4　电池化成与分容 131
5.3.5　锂离子电池制造自动化技术 132
5.3.6　锂离子电池工艺品质管理 134
5.4　锂离子电池性能检验 136
5.4.1　电化学性能检验 136
5.4.2　安全性能检验 137
5.5　锂离子电池设计 138
5.6　锂离子电池应用 139
参考文献 139

第6章　燃料电池 141
6.1　燃料电池概述 142
6.1.1　燃料电池的特点和类型 142
6.1.2　燃料电池的工作原理 143
6.2　燃料电池电化学 145
6.2.1　燃料电池的电极反应 145
6.2.2　燃料电池的工作电压 146
6.2.3　燃料电池效率 147
6.3　碱性燃料电池 147
6.3.1　概述 147
6.3.2　碱性燃料电池的组成和材料 148
6.3.3　操作条件对电池性能的影响 151
6.3.4　碱性燃料电池的应用 151
6.4　磷酸燃料电池 152
6.4.1　概述 152
6.4.2　磷酸燃料电池的组成和材料 152
6.4.3　磷酸燃料电池的冷却系统 154
6.4.4　磷酸燃料电池的应用 154
6.5　质子交换膜燃料电池 154
6.5.1　概述 154
6.5.2　质子交换膜燃料电池的组成和材料 156
6.5.3　质子交换膜燃料电池中水的管理 157
6.5.4　质子交换膜燃料电池的应用 158
6.6　直接甲醇燃料电池 158
6.6.1　概述 158
6.6.2　甲醇渗漏 160
6.6.3　直接甲醇燃料电池关键材料 160
6.6.4　直接甲醇燃料电池的应用 161
6.7　熔融碳酸盐燃料电池 161
6.7.1　概述 161
6.7.2　MCFC组件和材料 162
6.7.3　熔融碳酸盐燃料电池的应用 164
6.8　固体氧化物燃料电池 165
6.8.1　概述 165
6.8.2　固体氧化物燃料电池的组成和材料 165
6.8.3　固体氧化物燃料电池的应用 167
6.9　其他燃料电池 168
6.9.1　直接醇类燃料电池 168
6.9.2　硼氢化钠燃料电池 169
6.9.3　微生物燃料电池 169
参考文献 170

第7章　太阳能电池 171
7.1　太阳能电池概述 172
7.1.1　太阳能简介 172
7.1.2　太阳能电池的应用 173
7.2　太阳能电池的半导体理论 174
7.2.1　能带理论 174
7.2.2　半导体p-n结理论 175
7.3　太阳能电池的光电转换原理 177
7.3.1　p-n结光生伏特效应 177
7.3.2　能带理论解释的光电转换原理 178
7.3.3　太阳能电池的基本结构 179
7.4　硅太阳能电池 180
7.4.1　硅太阳能电池简介 180
7.4.2　晶体硅的生产 182
7.4.3　硅太阳能电池器件及其主要工艺 184
7.4.4　丝网印刷技术 189
7.4.5　多晶硅和非晶硅薄膜太阳能电池 190
7.5　柔性太阳能电池 190
7.5.1　有机太阳能电池 192
7.5.2　钙钛矿太阳能电池 194
7.5.3　染料敏化太阳能电池 195
7.6　其他太阳能电池 196
参考文献 197