《金屬燃料電池》是“先進電化學能源存儲與轉化技術叢書”分冊之一。本書圍繞金屬燃料電池這一新能源技術，總結國內外相關技術進展并結合編著者在電催化材料方面相關成果，詳細介紹了金屬燃料電池技術及其關鍵材料，對目前主流金屬燃料電池體系進行了詳細敘述。本書從原料、器件、性能、前沿多角度闡述了金屬燃料電池的專業知識，學科領域涵蓋礦物學、冶金學、材料學、電化學新能源技術等。
本書可供電化學、新能源技術、材料學、礦物學、冶金學等相關學科領域的研究人員、技術人員參閱，也可作為高等院校相關專業研究生及高年級本科生的參考書。
第1章 緒論1
1.1 能源危機與能源安全2
1.2 新能源的分類與發展概況3
1.2.1 太陽能3
1.2.2 水能3
1.2.3 風能3
1.2.4 地熱能4
1.2.5 潮汐能4
1.2.6 生物質能4
1.2.7 核能5
1.2.8 氫能5
1.3 電池概述與發展概況5
1.3.1 氫氧燃料電池7
1.3.2 金屬燃料電池9
參考文獻11
第2章 金屬燃料電池概述13
2.1 金屬燃料電池的基本原理與電池結構14
2.2 金屬燃料電池的空氣陰極及催化材料17
2.2.1 空氣陰極的基本結構17
2.2.2 空氣陰極的工作原理及電催化過程概述21
2.2.3 空氣陰極的性能評價及催化材料研究進展24
2.2.4 空氣陰極催化材料的挑戰與發展29
參考文獻30
第3章 鋁燃料電池33
3.1 鋁資源34
3.1.1 鋁的性質34
3.1.2 鋁資源概況35
3.1.3 鋁的制備技術35
3.1.4 鋁的應用38
3.2 鋁燃料電池概述38
3.2.1 鋁燃料電池的基本原理38
3.2.2 鋁燃料電池的結構39
3.2.3 鋁燃料電池的特點40
3.3 鋁燃料電池研究進展41
3.3.1 鋁金屬陽極41
3.3.2 鋁燃料電池的電解液及添加劑46
3.3.3 鋁燃料電池的陰極及催化材料50
3.4 鋁燃料電池燃料的回收與再生56
3.5 鋁燃料電池的應用與發展57
3.5.1 鋁燃料電池的應用57
3.5.2 鋁燃料電池的發展59
參考文獻61
第4章 鎂燃料電池67
4.1 鎂資源68
4.1.1 鎂的性質68
4.1.2 鎂資源概況69
4.1.3 鎂制備技術71
4.1.4 鎂提純技術72
4.1.5 鎂合金的應用74
4.2 鎂燃料電池概述77
4.2.1 鎂燃料電池的基本原理77
4.2.2 鎂燃料電池的結構78
4.2.3 鎂燃料電池的特點80
4.3 鎂燃料電池研究進展81
4.3.1 鎂電極研究現狀81
4.3.2 電解質研究現狀86
4.3.3 鎂燃料電池的催化材料91
4.4 鎂燃料電池的綠色回收和再生95
4.4.1 MgO 再生制鎂工藝96
4.4.2 鎂循環再生的意義和挑戰97
4.5 鎂燃料電池的應用與展望98
4.5.1 鎂燃料電池的應用98
4.5.2 鎂燃料電池的展望100
參考文獻101
第5章 鋰燃料電池106
5.1 鋰資源107
5.1.1 鋰的性質107
5.1.2 鋰資源概況108
5.1.3 鋰的制備技術109
5.1.4 鋰的應用111
5.2 鋰燃料電池概述111
5.2.1 鋰燃料電池的基本原理111
5.2.2 鋰燃料電池的結構112
5.2.3 鋰燃料電池的特點112
5.3 鋰燃料電池研究進展114
5.3.1 非水體系鋰燃料電池114
5.3.2 離子液體體系鋰燃料電池118
5.3.3 固態電解質體系鋰燃料電池122
5.3.4 混合和水系電解質鋰燃料電池128
5.4 鋰燃料電池的應用與發展130
參考文獻131
第6章 鋅燃料電池136
6.1 鋅資源137
6.1.1 鋅的性質137
6.1.2 鋅礦產資源138
6.1.3 鋅的制備技術138
6.1.4 鋅的應用139
6.2 鋅燃料電池概述141
6.2.1 鋅燃料電池基本原理141
6.2.2 鋅燃料電池的結構141
6.2.3 鋅燃料電池的分類142
6.2.4 鋅燃料電池的性能與特點145
6.3 鋅燃料電池研究進展146
6.3.1 鋅金屬陽極研究進展146
6.3.2 鋅燃料電池的電解質及添加劑研究進展153
6.3.3 鋅燃料電池的空氣陰極及催化材料159
6.4 鋅燃料電池的回收與再生167
6.5 鋅燃料電池的應用與發展169
6.5.1 鋅燃料電池的常規應用169
6.5.2 展望和總結173
參考文獻174
第7章 金屬-CO2 電池180
7.1 金屬-CO2 電池概述181
7.2 各類金屬-CO2 電池的基本原理及研究進展183
7.2.1 L-i CO2 電池研究進展 184
7.2.2 Zn-CO2 電池研究進展187
7.2.3 Na-CO2 電池及相關研究190
7.2.4 A-l CO2 電池及相關研究 192
7.2.5 Mg-CO2 電池及相關研究193
7.2.6 K-CO2 電池及相關研究196
7.3 總結與展望199
參考文獻201
第8章 外場/流體輔助空氣電池205
8.1 外場/流體輔助空氣電池基本原理206
8.2 外場輔助空氣電池207
8.2.1 光輔助金屬燃料電池207
8.2.2 磁場輔助金屬燃料電池215
8.2.3 熱場輔助金屬燃料電池218
8.2.4 聲場輔助金屬燃料電池221
8.2.5 其他類型雜化電池223
8.3 流體輔助金屬燃料電池225
8.4 總結與展望231
參考文獻232
索引237
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