第1章概論1
1.1新能源及其利用技術(shù)1
1.2新材料及其應(yīng)用3
1.3新能源材料及其發(fā)展方向4
1.4新能源材料的關(guān)鍵技術(shù)5
思考題6

第2章生物質(zhì)能源材料7
2.1概述7
2.1.1生物質(zhì)7
2.1.2生物質(zhì)能7
2.1.3生物質(zhì)的組成8
2.2生物質(zhì)資源的分布9
2.2.1林業(yè)生物質(zhì)資源9
2.2.2農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源9
2.2.3廢棄物生物質(zhì)資源10
2.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)11
2.3.1生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)12
2.3.2生物質(zhì)熱解技術(shù)13
2.3.3生物質(zhì)液化技術(shù)14
2.3.4生物質(zhì)氣化技術(shù)15
2.4生物質(zhì)沼氣技術(shù)17
2.4.1生物質(zhì)沼氣的成分與性質(zhì)17
2.4.2沼氣發(fā)酵的特點(diǎn)18
2.4.3沼氣的功能和效用18
2.5生物乙醇的生產(chǎn)技術(shù)19
2.5.1生物乙醇的特點(diǎn)19
2.5.2生物乙醇生產(chǎn)的原料19
2.5.3生物乙醇的生產(chǎn)20
2.6生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)20
2.6.1生物柴油的生產(chǎn)21
2.6.2酯交換法制備生物柴油21
2.6.3生物柴油的性能22
2.6.4生物質(zhì)綠色柴油的生產(chǎn)與性能23
2.7生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料的技術(shù)25
2.7.1費(fèi)托合成技術(shù)25
2.7.2費(fèi)托合成催化劑26
2.7.3費(fèi)托制取液體燃料發(fā)展趨勢(shì)27
思考題28

第3章儲(chǔ)氫材料29
3.1概述29
3.2氫的制取29
3.2.1電解水制氫30
3.2.2天然氣制氫31
3.2.3煤制氫32
3.2.4生物質(zhì)制氫33
3.2.5太陽(yáng)能制氫35
3.2.6核能制氫36
3.2.7等離子化學(xué)法制氫37
3.2.8液體原料醇類(lèi)制氫38
3.3氫的儲(chǔ)存38
3.4金屬及其氧化物系列儲(chǔ)氫材料39
3.4.1物理吸附儲(chǔ)氫材料39
3.4.2化學(xué)儲(chǔ)氫材料41
3.5氫能安全44
3.5.1燃料電池汽車(chē)的安全45
3.5.2加氫站的安全46
3.6儲(chǔ)氫材料的發(fā)展趨勢(shì)46
思考題47

第4章太陽(yáng)能電池48
4.1太陽(yáng)能電池的概念和結(jié)構(gòu)48
4.2太陽(yáng)能電池的工作原理50
4.2.1硅半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)50
4.2.2本征半導(dǎo)體51
4.2.3P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體52
4.2.4PN結(jié)54
4.2.5光伏發(fā)電工作原理55
4.3太陽(yáng)能電池的類(lèi)型56
4.3.1單晶硅太陽(yáng)能電池56
4.3.2多晶硅太陽(yáng)能電池57
4.3.3非晶硅太陽(yáng)能電池58
4.3.4碲化鎘太陽(yáng)能電池60
4.3.5砷化鎵太陽(yáng)能電池61
4.3.6銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池62
4.3.7染料敏化太陽(yáng)能電池64
4.3.8有機(jī)太陽(yáng)能電池65
4.4太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題66
4.4.1晶體硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題66
4.4.2非晶硅太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題67
4.4.3CdTe太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題68
4.4.4GaAs太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題69
4.4.5CIGS太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題70
4.4.6DSSC太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中的污染問(wèn)題71
思考題72

第5章燃料電池73
5.1概述73
5.1.1燃料電池工作原理74
5.1.2燃料電池的特點(diǎn)74
5.2燃料電池的類(lèi)型75
5.3堿性燃料電池（AFC）77
5.3.1AFC的工作機(jī)理77
5.3.2AFC的特點(diǎn)78
5.3.3AFC催化劑79
5.3.4AFC電極82
5.3.5AFC性能影響因素82
5.4質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）83
5.4.1PEMFC的工作機(jī)理和特點(diǎn)83
5.4.2PEMFC的用途85
5.4.3PEMFC的催化劑86
5.4.4PEMFC雙極板92
5.4.5PEMFC的應(yīng)用前景99
5.5磷酸鹽燃料電池（PAFC）99
5.5.1PAFC的工作機(jī)理和特點(diǎn)100
5.5.2PAFC電極100
5.5.3PAFC雙極板102
5.6熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）102
5.6.1MCFC的工作機(jī)理102
5.6.2MCFC電極材料103
5.6.3MCFC的特點(diǎn)105
5.6.4MCFC的發(fā)電系統(tǒng)106
5.6.5MCFC需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題110
5.7固體氧化物燃料電池（SOFC）112
5.7.1SOFC的工作機(jī)理和特點(diǎn)112
5.7.2SOFC關(guān)鍵材料113
5.7.3SOFC存在的問(wèn)題118
思考題119

第6章超級(jí)電容器120
6.1概述120
6.1.1超級(jí)電容器的基本介紹120
6.1.2超級(jí)電容器的發(fā)展歷史121
6.1.3超級(jí)電容器的一般結(jié)構(gòu)122
6.1.4超級(jí)電容器的應(yīng)用122
6.1.5超級(jí)電容器使用注意事項(xiàng)123
6.2超級(jí)電容器的工作原理123
6.2.1雙電層電容器124
6.2.2法拉第贗電容器125
6.2.3非對(duì)稱(chēng)超級(jí)電容器126
6.2.4超級(jí)電容器的特點(diǎn)126
6.3超級(jí)電容器電極材料127
6.3.1電極材料選擇原則和分類(lèi)127
6.3.2碳材料127
6.3.3金屬氧化物材料131
6.3.4導(dǎo)電聚合物材料134
6.3.5復(fù)合電極材料135
6.4超級(jí)電容器電解液138
6.4.1水系電解液139
6.4.2有機(jī)電解液140
6.4.3固態(tài)電解液140
思考題141

第7章鋰離子電池材料142
7.1概述142
7.2鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理144
7.3鋰離子電池正極材料145
7.3.1正極材料的選擇要求145
7.3.2層狀結(jié)構(gòu)正極材料146
7.3.3尖晶石結(jié)構(gòu)正極材料148
7.3.4橄欖石結(jié)構(gòu)正極材料149
7.4鋰離子電池負(fù)極材料150
7.4.1負(fù)極材料的選擇要求150
7.4.2碳類(lèi)負(fù)極材料150
7.4.3硅基負(fù)極材料153
7.4.4金屬類(lèi)負(fù)極材料153
7.4.5硫化物負(fù)極材料154
7.5鋰離子電池電解質(zhì)154
7.5.1電池電解質(zhì)的選擇要求154
7.5.2有機(jī)液體電解質(zhì)155
7.5.3聚合物電解質(zhì)158
7.5.4離子液體電解質(zhì)159
7.6鋰離子電池隔膜材料160
7.6.1電池隔膜材料的選擇要求160
7.6.2微孔聚烯烴隔膜160
7.6.3無(wú)紡布隔膜162
7.6.4涂層復(fù)合隔膜163
思考題163

第8章鈉離子電池材料165
8.1概述166
8.2鈉離子電池正極材料167
8.2.1過(guò)渡金屬氧化物材料168
8.2.2聚陰離子材料172
8.2.3過(guò)渡金屬氟磷酸鈉鹽174
8.2.4普魯士藍(lán)類(lèi)大框架化合物175
8.2.5有機(jī)化合物和聚合物176
8.2.6非晶化合物177
8.3鈉離子電池負(fù)極材料177
8.3.1碳基負(fù)極材料177
8.3.2合金類(lèi)儲(chǔ)鈉負(fù)極材料180
8.3.3金屬氧化物儲(chǔ)鈉負(fù)極材料181
8.3.4非金屬單質(zhì)儲(chǔ)鈉負(fù)極材料183
8.3.5有機(jī)儲(chǔ)鈉負(fù)極材料184
8.3.6鈦酸鹽儲(chǔ)鈉負(fù)極材料185
思考題186

參考文獻(xiàn)187