燃料电池(MFC)是21世纪*有希望的新一代绿色能源动力系统,有助于
解决能源危机和环境污染等问题。本书是一本浅显易懂的教材和专业入门书
籍,涵盖了关于燃料电池的基础科学与工程学。本书侧重于基本原理,简单
明了地描述了燃料电池是如何工作的、为什么它可以产生如此**的潜能,
以及如何*佳地利用其独特的优势等。本书分成两部分:**部分集中阐述
燃料电池物理学,第二部分对燃料电池实际应用进行简单讨论。为便于教学
使用,本书提供了大量的例题与习题,并配有解题手册。
本书**强调控制燃料电池工作的科学原理,对于燃料电池的初学者,
如高年级本科生或低年级研究生,无需具备燃料电池或电化学知识背景,只
要具有微积分基础、基础物理和基本热力动力学背景均适合阅读,也可供从
事燃料电池方面工作的工程技术人员参考。

**部分 燃料电池原理
第1章 燃料电池简介
1.1 什么是燃料电池
1.2 一个简单的燃料电池
1.3 燃料电池的优点
1.4 燃料电池的不足
1.5 燃料电池的类型
1.6 燃料电池的基本工作过程
1.7 燃料电池性能
1.8 特性与建模
1.9 燃料电池技术
1.10 燃料电池与环境
1.11 本章摘要
习题
第2章 燃料电池热力学
2.1 热力学回顾
2.2 燃料的热潜能:反应焓
2.3 燃料的做功潜能:吉布斯自由能
2.4 非标准状态条件下燃料电池可逆电压的预测
2.5 燃料电池效率
2.6 本章摘要
习题
第3章 燃料电池反应动力学
3.1 电极动力学的介绍
3.2 为何电荷传输过程会有一个活化能
3.3 活化能决定反应速率
3.4 反应净速率的计算
3.5 平衡态下的反应速率:交换电流密度
3.6 平衡条件下的反应电势:伽伐尼电势
3.7 电势和速率:Butle-Volmer方程
3.8 交换电流和电催化:如何改善动力学性能
3.9 简化的活化动力学:泰菲尔等式
3.10 不同燃料电池反应产生不同动力学
3.11 催化剂一电极设计
3.12 量子力学:理解燃料电池催化剂的体系
3.13 本章摘要
习题
第4章 燃料电池电荷传输
4.1 响应力的电荷移动
4.2 电荷传输导致电压损失
4.3 燃料电池电荷传输电阻的特性
4.4 电导率的物理意义
4.5 燃料电池电解质种类综述
4.6 关于扩散率和电导率的更多内容(选读)
4.7 为何电驱动力决定电荷传输(选读)
4.8 本章摘要
习题
第5章 燃料电池质量传输
5.1 电极与流场结构中的传输
5.2 电极内的传输:扩散传输

5.3 流场结构中的传输:对流传输
5.4 本章摘要
习题
第6章 燃料电池模型
6.1 把它们组合起来:一个基本的燃料电池模型
6.2 一维燃料电池模型
6.3 基于计算流体动力学的燃料电池模型(选读)
6.4 本章摘要
习题
第7章 燃料电池表征
7.1 我们关注哪些特性
7.2 表征技术总论
7.3 现场电化学表征技术
7.4 非现场表征技术
7.5 本章摘要
习题
第二部分 燃料电池技术
第8章 燃料电池类型概述
8.1 引言
8.2 磷酸燃料电池
8.3 聚合物电解质膜燃料电池
8.4 碱性燃料电池
8.5 熔融碳酸盐燃料电池
8.6 固态氧化物燃料电池
8.7 比较总结
8.8 本章摘要
习题
第9章 燃料电池系统概述
9.1 燃料电池堆(燃料电池子系统)
9.2 热管理子系统
9.3 燃料传输,处理子系统
9.4 电力电子子系统
9.5 燃料电池系统设计个案研究:便��式燃料电池的尺寸设计
9.6 本章摘要
习题
第10章 燃料电池系统集成和子系统设计
10.1 四个主要子系统的总述
10.2 外部重整:燃料处理子系统
10.3 热管理子系统
10.4 本章摘要
习题
第11章 燃料电池的环境效应
11.1 寿命周期评价
11.2 LCA的重要排放物
11.3 有关全球变暖的排放物
11.4 有关空气污染的排放物
11.5 利用LCA的整体分析
11.6 本章摘要
习题
第三部分 附录

附录A 常数与换算
附录B 热动力学数据
附录C 25℃时的标准电极电势
附录D 量子力学
附录E CFD燃料电池模型的控制方程
附录F 元素周期表
附录G 补充阅读材料
参考文献
重要公式

《燃料电池基础》是一本易于理解的教科书和专业入门用书,全书涵盖了关于燃料电池技术的基础科学和工程学。本书**强调了控制燃料电池运行的基本科学原理,简单明了地阐述了燃料电池是如何工作的、为什么能产生如此**的潜能,以及如何充分地利用其独特的优势等问题。本书分为两部分:**部分:燃料电池原理——**聚焦在燃料电池基本物理学,包括利于理解燃料电池的一些图示、例题、原文和复习题;第二部分:燃料电池技术——主要讨论了燃料电池技术的实际应用,包括对于一个特定的应用如何选择*合适的燃料电池,以及如何设计一套完整的系统。