《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、質子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池、半導體離子導體燃料電池、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電聚合物超級電容器內容。本書匯聚了新型能源材料領域新的理論、方法和技術,以及新的器件化應用,使其能夠適用于教學需要。
本書可作為高等院校新能源材料與器件專業(yè)、材料科學與工程專業(yè)、功能材料專業(yè)及相關專業(yè)的研究生和本科生教材,也可供材料領域的科研人員、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專業(yè)本科生和研究生的教學要求,根據(jù)2016年西安建筑科技大學對本科生和研究生課程建設的總體指導思想,由該校云斯寧教授主編,國內新能源材料領域最具影響力的專家和教授參編,
《新型能源材料與器件》教材建設項目獲準立項。
新能源材料日新月異,成果倍出,新理論、新技術、新方法不斷涌現(xiàn)。本教材匯聚該領域最新的基礎知識、最新的理論、最新的方法和技術及最新的器件化應用,能夠適用于相關專業(yè)研究生專業(yè)基礎課的課堂教學。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、基本結構、構建組裝、關鍵材料制備、生產(chǎn)工藝、應用領域、發(fā)展現(xiàn)狀及展望等關鍵內容進行系統(tǒng)介紹,以滿足相關專業(yè)高年級本科生專業(yè)基礎課的課堂教學。
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、半導體離子導體燃料電池等)、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、導電聚合物超級電容器等)等。第1章由河北英利集團宋登元和李鋒編寫;第2章由石家莊鐵道大學王育華和晶龍實業(yè)集團有限公司閆廣寧編寫;第3章由西安建筑科技大學張強和管婧編寫;第4章由太原理工大學郝玉英和劉成元編寫;第5章由西安建筑科技大學云斯寧編寫;第6章由西安交通大學楊冠軍和西安石油大學李燕、周勇編寫;第7章由新疆大學謝亞紅編寫;第8章由西安電子科技大學賈斐編寫;第9章由中國地質大學(武漢)吳艷編寫;第10章由湖北大學王浚英和朱斌編寫;第11章由西安建筑科技大學楊春利編寫;第12章由四川大學周萬海、陳云貴等編寫;第13章由深圳大學米宏偉和張培新編寫;第14章由西安理工大學李喜飛、熊東彬、郝猷琛、范林林、田自然編寫;第15章由深圳大學李永亮和張培新編寫;第16章由陜西師范大學雷志斌編寫;第17章由陜西師范大學劉宗懷、何學俠、李琪編寫;第18章由西安交通大學孫孝飛編寫。
本教材力求切合專業(yè)培養(yǎng)目標,滿足培養(yǎng)體系對課程教學的要求,最大限度地反映新理論、新技術和新方法,體現(xiàn)學科特色或學科交叉,除作為相關專業(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)單位和工程技術人員使用。
本教材在編寫過程中,力求內容全面,圖表清晰,敘述簡潔,數(shù)據(jù)準確,注重基礎,適用為度。主編對全書內容進行了合理安排,各位參編人員對章節(jié)進行了仔細檢查、反復修改和認真校對。
第1章 單晶硅太陽能電池
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1.2 單晶硅太陽能電池的工作原理
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。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
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。玻病《嗑Ч柙系纳a(chǎn)方法
2.3 多晶硅錠的鑄造方法
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。玻怠”“宥嗑Ч杵闹苽浞椒
2.6 多晶硅太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第3章 薄膜太陽能電池
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3.6。桑睿斜∧ぬ柲茈姵
3.7 多晶硅薄膜太陽能電池
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思考題
第4章 有機太陽能電池
4.1 有機半導體基礎知識
。矗病∮袡C太陽能電池活性材料
4.3 有機太陽能電池的工作原理及基本結構
。矗础∮袡C太陽能電池新結構設計
4.5 有機太陽能電池的制備方法
。矗丁∮袡C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
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5.9 其他類型DSSC
。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
6.1 鈣鈦礦太陽能電池的工作原理和基本結構
。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
思考題
第7章 量子點太陽能電池
7.1 概述
。罚病×孔狱c基礎知識
。罚场×孔狱c太陽能電池的基本類型及研究進展
。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 質子交換膜燃料電池
。福薄≠|子交換膜燃料電池概述及應用
8.2 質子交換膜燃料電池的電解質材料
。福场≠|子交換膜燃料電池的電極材料
。福础≠|子交換膜燃料電池的雙極板與流場
。福怠≠|子交換膜燃料電池技術
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 半導體離子導體燃料電池
。保埃薄「攀
10.2 半導體離子導體燃料電池的關鍵材料
。保埃场∮绊懓雽w離子導體燃料電池性能和壽命的主要因素
。保埃础“雽w離子導體燃料電池的展望
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
。保保病A性燃料電池
。保保场×姿崛剂想姵
。保保础≈苯蛹状既剂想姵
。保保怠∑渌愋腿剂想姵氐陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第12章 鎳/金屬氫化物電池
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電池簡介
12.2 氫氧化鎳正極材料
。保玻场〗饘贇浠镓摌O材料
12.4。危椋停
電池的制造工藝
12.5。危椋停
電池的特性
12.6。危椋停
電池的應用
。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、結構和性能
。保常场′囯x子電池正極材料
。保常础′囯x子電池負極材料
。保常怠′囯x子電池的電解質
。保常丁′囯x子電池的機遇與挑戰(zhàn)
思考題
第14章 鋰硫二次電池
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。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
14.5 鋰硫二次電池的硫正極
。保矗丁〗饘黉囏摌O
14.7 鋰硫二次電池的電解質
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。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
15.1 金屬空氣電池概述
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15.3 鋰空氣電池
。保担础′\空氣電池
。保担怠∑渌饘倏諝怆姵
15.6 金屬空氣電池的發(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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。保叮病√蓟夒娙萜麟姌O材料
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。保叮础〕夒娙萜鞯陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題
第17章 金屬氧化物超級電容器
17.1 氧化物超級電容器概述
。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
。保罚怠∪嵝匝趸锍夒娙萜麟姌O材料
17.6 不對稱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 導電聚合物超級電容器
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18.3 導電聚合物贗電容
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。保福怠щ娋酆衔镫姌O材料
。保福丁щ娋酆衔锓菍ΨQ超級電容器
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。保福浮щ娋酆衔锍夒娙萜鞯陌l(fā)展現(xiàn)狀及展望
思考題