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包郵 新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用
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16開
頁數(shù)：
278
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新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787122420565
- 條形碼：9787122420565 ; 978-7-122-42056-5
- 裝幀：平裝
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用 本書特色
質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料主要應(yīng)用于汽車燃料電池，該項(xiàng)技術(shù)為國家能源戰(zhàn)略中“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)之一。本書的出版將彌補(bǔ)國內(nèi)質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料方面科技專著空白。
新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用 內(nèi)容簡介
《質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用》主要圍繞質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料展開闡述，包括催化劑漿料的制備分散過程，重點(diǎn)介紹催化劑顆粒的分散機(jī)理和催化劑漿料的分散技術(shù)；催化劑漿料的內(nèi)部組分間的相互作用，重點(diǎn)介紹催化劑漿料中溶劑、離聚物和顆粒間的相互作用，以及這些相互作用對漿料的影響；催化劑漿料的穩(wěn)定性，重點(diǎn)介紹催化劑漿料的穩(wěn)定性機(jī)理以及漿料新物質(zhì)的產(chǎn)生和影響；催化劑漿料的建模方法；催化劑漿料的成膜過程以及應(yīng)用，重點(diǎn)介紹卷對卷過程中催化劑漿料的結(jié)構(gòu)演變以及制備成催化層、膜電極和電堆后的實(shí)際應(yīng)用性能。 《質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用》可供開展燃料電池研究的高校相關(guān)專業(yè)師生作為教材，也可供相關(guān)科研院所研究人員和企業(yè)研發(fā)人員參考。
新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用 目錄
第1章 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的組成、特點(diǎn)和發(fā)展趨勢
1.1 概述 001
1.1.1 燃料電池的研究現(xiàn)狀 001
1.1.2 燃料電池的發(fā)展簡史和分類 002
1.1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理 003
1.1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池的催化層 005
1.1.5 質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑漿料 005
1.2 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的組成 007
1.2.1 載體 007
1.2.2 催化劑 011
1.2.3 離子聚合物 016
1.2.4 分散介質(zhì) 018
1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的特點(diǎn) 019
1.3.1 I/C比 019
1.3.2 催化劑漿料的微觀結(jié)構(gòu) 020
1.3.3 催化劑漿料的可加工性 021
1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備和應(yīng)用發(fā)展趨勢 022
參考文獻(xiàn) 024
第2章 催化劑漿料的分散
2.1 催化劑漿料分散特性 030
2.1.1 催化劑漿料分散的需求 030
2.1.2 催化劑漿料分散制備存在的問題 032
2.2 顆粒的分散 034
2.2.1 顆粒分散過程 034
2.2.2 催化劑顆粒分散特征 037
2.2.3 顆粒與流體之間的關(guān)系 038
2.2.4 顆粒在液相中的分散與調(diào)控 042
2.2.5 顆粒在液相中分散的主要影響因素 046
2.3 催化劑漿料分散制備方法 048
2.3.1 機(jī)械攪拌 048
2.3.2 超聲分散 050
2.3.3 球磨分散 053
參考文獻(xiàn) 055
第3章 催化劑漿料內(nèi)部組分間的相互作用
3.1 離聚物的溶劑化作用 060
3.1.1 離聚物的性質(zhì) 060
3.1.2 離聚物對溶劑的表面活性 062
3.1.3 離聚物的溶解 064
3.1.4 離聚物的解離 066
3.1.5 離聚物的濃度影響 069
3.2 溶劑與催化劑相互作用 071
3.2.1 溶劑與碳載體間的相互作用 071
3.2.2 溶劑對碳載體的潤濕行為 073
3.2.3 碳載體的結(jié)構(gòu)形貌影響 073
3.2.4 溶劑與Pt金屬顆粒間的相互作用 075
3.3 離聚物與催化劑的相互作用 076
3.3.1 碳載體對離聚物的吸附作用 077
3.3.2 碳載體的比表面積影響 079
3.3.3 碳載體的石墨化程度影響 080
3.3.4 碳載體的表面官能團(tuán)影響 081
3.3.5 鉑顆粒對離聚物的吸附作用 082
3.4 催化劑漿料各組分間的相互作用 083
3.4.1 離聚物在催化劑漿料中的行為 083
3.4.2 催化劑漿料中團(tuán)簇顆粒凝聚行為 084
3.4.3 催化劑漿料的微觀結(jié)構(gòu) 085
參考文獻(xiàn) 088
第4章 催化劑漿料的穩(wěn)定性
4.1 漿料團(tuán)簇的沉降過程 091
4.1.1 漿料團(tuán)簇的沉降理論 091
4.1.2 漿料團(tuán)簇的擴(kuò)散 092
4.1.3 漿料團(tuán)簇沉降-擴(kuò)散平衡 094
4.2 漿料團(tuán)簇的團(tuán)聚 095
4.2.1 催化劑漿料團(tuán)簇的遷移理論 095
4.2.2 漿料團(tuán)簇間相互作用 106
4.2.3 漿料團(tuán)簇的分形結(jié)構(gòu) 115
4.3 漿料中新物質(zhì)的產(chǎn)生及影響 120
4.3.1 新物質(zhì)的產(chǎn)生 120
4.3.2 新物質(zhì)對漿料穩(wěn)定性的影響 121
4.4 漿料穩(wěn)定性的調(diào)控 122
4.4.1 組分調(diào)控 122
4.4.2 添加劑調(diào)控 126
4.4.3 制備工藝調(diào)控 128
參考文獻(xiàn) 130
第5章 催化劑漿料的建模方法
5.1 密度泛函理論 136
5.1.1 基本理論 136
5.1.2 交換關(guān)聯(lián)近似與泛函 137
5.1.3 分子的構(gòu)型優(yōu)化 138
5.1.4 簇模型和周期平板模型 140
5.1.5 密度泛函理論的應(yīng)用 141
5.2 格子玻爾茲曼法 142
5.2.1 格子玻爾茲曼法的基礎(chǔ)理論 142
5.2.2 格子玻爾茲曼法的作用力模型 144
5.2.3 格子玻爾茲曼法的初始和邊界條件 147
5.2.4 多相和多組分流體的格子玻爾茲曼法 150
5.2.5 格子玻爾茲曼法的應(yīng)用 152
5.3 分子動力學(xué)模擬法 159
5.3.1 分子動力學(xué)模擬的基本理論 159
5.3.2 分子動力學(xué)模擬常用的分子力場 159
5.3.3 分子動力學(xué)模擬的技巧 161
5.3.4 分子動力學(xué)模擬的流程 166
5.3.5 分子動力學(xué)模擬法的應(yīng)用 169
5.4 顆粒離散元法 171
5.4.1 顆粒離散元法基本原理 171
5.4.2 顆粒離散元法求解過程 172
5.4.3 顆粒離散元模擬方法特點(diǎn) 173
5.4.4 顆粒離散元法的應(yīng)用 174
參考文獻(xiàn) 176
第6章 催化劑漿料的成膜技術(shù)及單電池性能研究
6.1 狹縫涂布 180
6.1.1 狹縫涂布簡介 180
6.1.2 狹縫涂布原理 181
6.1.3 狹縫涂布的影響因素 190
6.1.4 狹縫涂布制備催化劑涂敷膜 193
6.2 超聲噴涂 195
6.2.1 超聲噴涂簡介 195
6.2.2 超聲噴涂原理 196
6.2.3 超聲噴涂的影響因素 201
6.2.4 超聲噴涂制備催化劑涂敷膜 203
6.3 膜電極技術(shù)簡介 205
6.3.1 質(zhì)子交換膜 206
6.3.2 催化層 206
6.3.3 擴(kuò)散介質(zhì)層 207
6.3.4 層間界面 209
6.3.5 邊框密封結(jié)構(gòu) 210
6.4 單電池測試技術(shù) 217
6.4.1 燃料電池的極化原理與測試方法 217
6.4.2 電化學(xué)表征方法及實(shí)例 223
6.4.3 電化學(xué)隔離加速測試方法 226
6.4.4 動態(tài)隔離工況加速 226
參考文獻(xiàn) 234
第7章 基于資質(zhì)催化劑漿料的質(zhì)子交換膜燃料電池堆應(yīng)用實(shí)例
7.1 燃料電池電堆技術(shù)簡介 238
7.1.1 電堆的組件與設(shè)計(jì) 238
7.1.2 電堆力學(xué)分析 241
7.1.3 電堆裝配流程與方法 246
7.2 千瓦級電堆基于乘用車NEDC 工況的耐久性驗(yàn)證及衰減分析 254
7.2.1 電堆準(zhǔn)備、測試條件及工況介紹 254
7.2.2 電堆性能衰減行為分析 255
7.2.3 電堆性能衰減機(jī)理分析 257
7.3 百千瓦級電堆耐久性驗(yàn)證與應(yīng)用 271
7.3.1 百千瓦級電堆基本性能測試 271
7.3.2 氫燃料電池重型載貨車工況耐久性驗(yàn)證 273
7.3.3 氫燃料電池機(jī)車工況耐久性測試 275
7.3.4 氫燃料混合動力機(jī)車應(yīng)用案例 276
參考文獻(xiàn) 277
1.1 概述 001
1.1.1 燃料電池的研究現(xiàn)狀 001
1.1.2 燃料電池的發(fā)展簡史和分類 002
1.1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理 003
1.1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池的催化層 005
1.1.5 質(zhì)子交換膜燃料電池的催化劑漿料 005
1.2 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的組成 007
1.2.1 載體 007
1.2.2 催化劑 011
1.2.3 離子聚合物 016
1.2.4 分散介質(zhì) 018
1.3 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的特點(diǎn) 019
1.3.1 I/C比 019
1.3.2 催化劑漿料的微觀結(jié)構(gòu) 020
1.3.3 催化劑漿料的可加工性 021
1.4 質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料的制備和應(yīng)用發(fā)展趨勢 022
參考文獻(xiàn) 024
第2章 催化劑漿料的分散
2.1 催化劑漿料分散特性 030
2.1.1 催化劑漿料分散的需求 030
2.1.2 催化劑漿料分散制備存在的問題 032
2.2 顆粒的分散 034
2.2.1 顆粒分散過程 034
2.2.2 催化劑顆粒分散特征 037
2.2.3 顆粒與流體之間的關(guān)系 038
2.2.4 顆粒在液相中的分散與調(diào)控 042
2.2.5 顆粒在液相中分散的主要影響因素 046
2.3 催化劑漿料分散制備方法 048
2.3.1 機(jī)械攪拌 048
2.3.2 超聲分散 050
2.3.3 球磨分散 053
參考文獻(xiàn) 055
第3章 催化劑漿料內(nèi)部組分間的相互作用
3.1 離聚物的溶劑化作用 060
3.1.1 離聚物的性質(zhì) 060
3.1.2 離聚物對溶劑的表面活性 062
3.1.3 離聚物的溶解 064
3.1.4 離聚物的解離 066
3.1.5 離聚物的濃度影響 069
3.2 溶劑與催化劑相互作用 071
3.2.1 溶劑與碳載體間的相互作用 071
3.2.2 溶劑對碳載體的潤濕行為 073
3.2.3 碳載體的結(jié)構(gòu)形貌影響 073
3.2.4 溶劑與Pt金屬顆粒間的相互作用 075
3.3 離聚物與催化劑的相互作用 076
3.3.1 碳載體對離聚物的吸附作用 077
3.3.2 碳載體的比表面積影響 079
3.3.3 碳載體的石墨化程度影響 080
3.3.4 碳載體的表面官能團(tuán)影響 081
3.3.5 鉑顆粒對離聚物的吸附作用 082
3.4 催化劑漿料各組分間的相互作用 083
3.4.1 離聚物在催化劑漿料中的行為 083
3.4.2 催化劑漿料中團(tuán)簇顆粒凝聚行為 084
3.4.3 催化劑漿料的微觀結(jié)構(gòu) 085
參考文獻(xiàn) 088
第4章 催化劑漿料的穩(wěn)定性
4.1 漿料團(tuán)簇的沉降過程 091
4.1.1 漿料團(tuán)簇的沉降理論 091
4.1.2 漿料團(tuán)簇的擴(kuò)散 092
4.1.3 漿料團(tuán)簇沉降-擴(kuò)散平衡 094
4.2 漿料團(tuán)簇的團(tuán)聚 095
4.2.1 催化劑漿料團(tuán)簇的遷移理論 095
4.2.2 漿料團(tuán)簇間相互作用 106
4.2.3 漿料團(tuán)簇的分形結(jié)構(gòu) 115
4.3 漿料中新物質(zhì)的產(chǎn)生及影響 120
4.3.1 新物質(zhì)的產(chǎn)生 120
4.3.2 新物質(zhì)對漿料穩(wěn)定性的影響 121
4.4 漿料穩(wěn)定性的調(diào)控 122
4.4.1 組分調(diào)控 122
4.4.2 添加劑調(diào)控 126
4.4.3 制備工藝調(diào)控 128
參考文獻(xiàn) 130
第5章 催化劑漿料的建模方法
5.1 密度泛函理論 136
5.1.1 基本理論 136
5.1.2 交換關(guān)聯(lián)近似與泛函 137
5.1.3 分子的構(gòu)型優(yōu)化 138
5.1.4 簇模型和周期平板模型 140
5.1.5 密度泛函理論的應(yīng)用 141
5.2 格子玻爾茲曼法 142
5.2.1 格子玻爾茲曼法的基礎(chǔ)理論 142
5.2.2 格子玻爾茲曼法的作用力模型 144
5.2.3 格子玻爾茲曼法的初始和邊界條件 147
5.2.4 多相和多組分流體的格子玻爾茲曼法 150
5.2.5 格子玻爾茲曼法的應(yīng)用 152
5.3 分子動力學(xué)模擬法 159
5.3.1 分子動力學(xué)模擬的基本理論 159
5.3.2 分子動力學(xué)模擬常用的分子力場 159
5.3.3 分子動力學(xué)模擬的技巧 161
5.3.4 分子動力學(xué)模擬的流程 166
5.3.5 分子動力學(xué)模擬法的應(yīng)用 169
5.4 顆粒離散元法 171
5.4.1 顆粒離散元法基本原理 171
5.4.2 顆粒離散元法求解過程 172
5.4.3 顆粒離散元模擬方法特點(diǎn) 173
5.4.4 顆粒離散元法的應(yīng)用 174
參考文獻(xiàn) 176
第6章 催化劑漿料的成膜技術(shù)及單電池性能研究
6.1 狹縫涂布 180
6.1.1 狹縫涂布簡介 180
6.1.2 狹縫涂布原理 181
6.1.3 狹縫涂布的影響因素 190
6.1.4 狹縫涂布制備催化劑涂敷膜 193
6.2 超聲噴涂 195
6.2.1 超聲噴涂簡介 195
6.2.2 超聲噴涂原理 196
6.2.3 超聲噴涂的影響因素 201
6.2.4 超聲噴涂制備催化劑涂敷膜 203
6.3 膜電極技術(shù)簡介 205
6.3.1 質(zhì)子交換膜 206
6.3.2 催化層 206
6.3.3 擴(kuò)散介質(zhì)層 207
6.3.4 層間界面 209
6.3.5 邊框密封結(jié)構(gòu) 210
6.4 單電池測試技術(shù) 217
6.4.1 燃料電池的極化原理與測試方法 217
6.4.2 電化學(xué)表征方法及實(shí)例 223
6.4.3 電化學(xué)隔離加速測試方法 226
6.4.4 動態(tài)隔離工況加速 226
參考文獻(xiàn) 234
第7章 基于資質(zhì)催化劑漿料的質(zhì)子交換膜燃料電池堆應(yīng)用實(shí)例
7.1 燃料電池電堆技術(shù)簡介 238
7.1.1 電堆的組件與設(shè)計(jì) 238
7.1.2 電堆力學(xué)分析 241
7.1.3 電堆裝配流程與方法 246
7.2 千瓦級電堆基于乘用車NEDC 工況的耐久性驗(yàn)證及衰減分析 254
7.2.1 電堆準(zhǔn)備、測試條件及工況介紹 254
7.2.2 電堆性能衰減行為分析 255
7.2.3 電堆性能衰減機(jī)理分析 257
7.3 百千瓦級電堆耐久性驗(yàn)證與應(yīng)用 271
7.3.1 百千瓦級電堆基本性能測試 271
7.3.2 氫燃料電池重型載貨車工況耐久性驗(yàn)證 273
7.3.3 氫燃料電池機(jī)車工況耐久性測試 275
7.3.4 氫燃料混合動力機(jī)車應(yīng)用案例 276
參考文獻(xiàn) 277
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新能源車用燃料電池應(yīng)用技術(shù)--質(zhì)子交換膜燃料電池催化劑漿料制備與應(yīng)用 作者簡介
李冰，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院，副研究員，聚焦電容器高比能量技術(shù)和燃料電池膜電極與催化劑的抗電化學(xué)腐蝕技術(shù)，提出了車用電源所需的催化劑與電極、混合電容器提高動力性能及減少動態(tài)衰減的關(guān)鍵機(jī)制，形成了核心技術(shù)并實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，主持了國家自然科學(xué)基金2項(xiàng)，國家重大專項(xiàng)1項(xiàng)，中車重大項(xiàng)目1項(xiàng)，作為核心骨干參與國家863項(xiàng)目4項(xiàng)，重大儀器項(xiàng)目1項(xiàng)，主持省部級1項(xiàng)，系統(tǒng)開展了電容器的表面荷電和燃料電池的動態(tài)衰減過程，獲得了大幅提升混合電容器的能量密度及動態(tài)工況下燃料電池膜電極和催化劑耐久性的結(jié)構(gòu)定義；近5年，共發(fā)表*一或通訊作者SCI論文36篇，其中JCR一區(qū)18篇，SCI他引1698次(單篇650次；EIS 高被引論文2篇，熱點(diǎn)論文1篇。申請發(fā)明專利10項(xiàng)，其中全球授權(quán)專利1項(xiàng)；獲學(xué)術(shù)新人獎（2010），上海市優(yōu)秀博士學(xué)位論文（2014），*二十屆“工博會二等獎”（2018）。
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