燃料电池作为一种清洁、高效、可持续的能量转化装置,正深刻改变着能源利用格局。 本书系统阐述了燃料电池的核心构造与能量转化机制,内容包括固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池及微流体燃料电池三个部分,涉及三类燃料电池的细分类型、工作温度范围、具体应用场景、国内外研究进展等内容,兼顾基础与创新,旨在帮助读者掌握燃料电池核心技术,推动清洁能源技术的发展与应用。 本书可为燃料电池基础科学问题提供理论指导,为燃料电池的工程应用提供系统参考。
本书的使用对象包括高等院校新能源汽车工程、能源与动力工程、化学工程、材料科学与工程等相关专业的本科生与研究生,科研院所及企业研发中心从事燃料电池相关研究的研究人员,以及对清洁能源技术有浓厚兴趣并具备一定知识基础的爱好者。
李丽,博士,教授,江苏理工学院硕士研究生导师,江苏高校“青蓝工程”中青年学术带头人。主要从事新能源器件开发工作。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等各类科研项目10余项;发表学术论文70余篇;获授权发明专利30余项;获省级科研奖项4项。
王晓春,博士,副教授,江苏理工学院硕士研究生导师。主要从事固体氧化物燃料电池与传感器件开发。入选江苏省“双创博士”及“科技副总”人才计划。主持并参与科研项目7项、教研课题2项;发表学术论文10余篇;获授权发明专利5项。
孙艳云,博士,江苏理工学院硕士研究生导师。主要从事新能源材料开发。主持并参与科研项目5项、教研课题3项;江苏省青年科技人才托举工程资助对象;发表学术论文10余篇;获授权发明专利8项。
张兰春,博士,教授,江苏理工学院硕士研究生导师,江苏省“333高层次人才培养工程”第三层次培养对象,江苏省“六大人才高峰”高层次人才选拔培养对象,江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象,江苏高校“青蓝工程”优秀教学团队负责人。主要从事新能源汽车动力传动控制、汽车轻量化设计等方面的研究。主持完成国家自然科学基金项目1项、省部级项目2项、江苏省高校自然科学基金项目2项、企业委托开发课题4项;相关研究成果通过中国机械工业联合会鉴定4项;以第一完成人获得中国机械工业科学技术奖三等奖2项;发表学术论文20余篇;获授权发明专利20余项。
第1章固体氧化物燃料电池……………………1
1.1固体氧化物燃料电池简介……………………1
1.2 SOFC商业化应用概况……………………5
1.3 SOFC关键材料……………………7
1.4密封材料……………………12
1.5金属连接体……………………17
1.6 SOFC结构类型与电堆……………………23
1.7电堆性能测试……………………30
参考文献……………………33
第2章质子交换膜燃料电池……………………37
2.1系统与组件……………………37
2.2质子交换膜……………………41
2.3气体扩散层……………………57
2.4电催化剂……………………67
2.5双极板………………………77
2.6未来发展方向……………………83
参考文献……………………85
第3章 微流体燃料电池……………………93
3.1微流体燃料电池基础……………………93
3.2 MFC传质受限问题研究现状……………………96
3.3 MFC的数值仿真……………………102
3.4 MFC内部传质机理研究……………………107
3.5 MFC多孔电极性能优化策略……………………111
3.6多孔电极型MFC放电性能优化方案设计……………………118
3.7 纸基自泵MFC电堆……………………132
参考文献……………………141