第1章緒論1 1.1新能源與能源政策1 1.1.1新能源1 1.1.2新能源政策3 1.2能源材料與環(huán)境5 1.2.1能源材料5 1.2.2能源與環(huán)境6 1.3能源發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢7 思考題8 參考文獻(xiàn)8 第2章鋰離子電池材料9 2.1鋰離子電池概述9 2.1.1鋰離子電池的工作原理9 2.1.2鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝11 2.1.3鋰離子電池不安全行為及引發(fā)機(jī)制13 2.1.4鋰離子電池應(yīng)用市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢15 2.2鋰離子電池正極材料18 2.2.1橄欖石型磷酸鐵鋰19 2.2.2尖晶石型錳酸鋰34 2.2.3層狀結(jié)構(gòu)LiMO2材料39 2.2.4三元正極材料43 2.2.5聚陰離子型材料47 2.3鋰離子電池負(fù)極材料48 2.3.1石墨材料49 2.3.2無定形碳材料51 2.3.3碳材料性能的改進(jìn)方法52 2.3.4金屬氧化物材料56 2.3.5硅、錫基材料57 2.3.6鈦酸鋰材料59 2.4電解質(zhì)材料60 2.4.1有機(jī)液體電解質(zhì)61 2.4.2凝膠電解質(zhì)62 2.4.3聚合物固態(tài)電解質(zhì)64 2.5隔膜材料66 2.5.1聚丙烯材料68 2.5.2聚乙烯材料71 2.5.3隔膜改性技術(shù)72 思考題76 參考文獻(xiàn)77 第3章其他二次電池材料79 3.1鋰硫電池79 3.1.1概述79 3.1.2鋰硫電池的工作原理和挑戰(zhàn)80 3.1.3鋰硫電池關(guān)鍵材料研究進(jìn)展81 3.1.4未來展望86 3.2鈉離子電池86 3.2.1概述86 3.2.2正極材料87 3.2.3負(fù)極材料90 3.3水系鋅離子電池94 3.3.1概述94 3.3.2儲(chǔ)能機(jī)制與電池結(jié)構(gòu)95 3.3.3正極材料97 3.3.4負(fù)極材料101 3.3.5隔膜103 3.4鈉硫電池103 3.4.1高溫鈉硫電池103 3.4.2室溫鈉硫電池105 思考題113 參考文獻(xiàn)113 第4章氫能和燃料電池材料116 4.1氫能及燃料電池概述116 4.1.1氫能與氫能經(jīng)濟(jì)116 4.1.2燃料電池的原理與特點(diǎn)119 4.2制氫材料122 4.2.1電解水制氫催化劑材料122 4.2.2光電解水制氫催化劑材料125 4.3燃料電池材料130 4.3.1燃料電池發(fā)展概述130 4.3.2電極催化劑材料133 4.3.3膜材料141 4.3.4多孔擴(kuò)散層145 4.3.5雙極板材料146 思考題147 參考文獻(xiàn)148 第5章太陽能和太陽能利用材料152 5.1太陽能概述152 5.1.1太陽能的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢152 5.1.2太陽能的利用方式154 5.2太陽能光熱轉(zhuǎn)化材料155 5.2.1光熱轉(zhuǎn)化原理及材料特性155 5.2.2金屬基等離子光熱轉(zhuǎn)化材料156 5.2.3碳基光熱轉(zhuǎn)化材料157 5.2.4半導(dǎo)體光熱轉(zhuǎn)化材料158 5.2.5聚合物光熱轉(zhuǎn)化材料159 5.2.6光熱海水淡化進(jìn)展及器件結(jié)構(gòu)160 5.3太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)化材料164 5.3.1光化學(xué)轉(zhuǎn)化原理及材料特性164 5.3.2氧化物光催化劑166 5.3.3硫化物光催化劑169 5.3.4鉍基光催化劑172 5.3.5氮化碳光催化劑173 5.3.6有機(jī)框架類光催化劑174 5.4太陽能電池176 5.4.1太陽能電池簡介176 5.4.2太陽能電池分類178 5.4.3太陽能電池的原理、結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)183 5.4.4太陽能電池的生產(chǎn)與制造188 5.4.5太陽能電池的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景及挑戰(zhàn)195 思考題197 參考文獻(xiàn)198