Hydrogen and Fuel Cells pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Sorensen, Bent

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2005-2

价格:$ 95.99

装帧:HRD

isbn号码:9780126552812

丛书系列:

图书标签:

氢能
燃料电池
可再生能源
能源技术
化学工程
材料科学
环境科学
可持续发展
新能源
电化学

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具体描述

The next several years will see a massive emergence of hydrogen fuel cells as an alternative energy option in both transportation and domestic use. The long-range expectation is that hydrogen will be used as a fuel, produced either from renewable energy, fossil, or nuclear sources, offering an environmentally acceptable and efficient source of power/energy. "Hydrogen and Fuel Cells" describes in detail the techniques associated with all the production and conversion steps and the set-up of systems at a level suited for both academic and professional use. The book not only describes the "how" and "where" aspects hydrogen fuels cells may be used, but also the obstacles and benefits of its use, as well as the social implications (both economically and environmental). Thoroughly illustrated and cross-referenced, this is the ultimate reference for researchers, professionals and students in the field of renewable energy. It is written by a world-renowned leader in the study of renewable energy. Thoroughly illustrated with cross-references for easy use and reference, it is written at a level suited for both academic and professional use.

能源转型的核心驱动力：下一代储能与动力系统的深度解析本书名称：《电化学储能与绿色动力：从基础理论到工业应用的前沿探索》图书简介：本卷力求为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，聚焦于当前全球能源结构转型浪潮中最具革命性和颠覆性的核心技术——电化学储能系统（Electrochemistry Energy Storage Systems, EESS）与新一代绿色动力技术。本书摈弃了对单一技术路径的偏狭关注，而是构建了一个宏大的技术谱系，涵盖了从微观的材料科学到宏观的电网级应用，再到实际的交通运输解决方案。在当前应对气候变化和实现碳中和目标的全球共识下，如何稳定、高效、经济地整合间歇性的可再生能源（如风能和太阳能）已成为决定能源未来的关键瓶颈。本书的第一部分“电化学储能的基石与演进”，即着眼于解决这一核心挑战。第一部分：电化学储能的基石与演进我们首先深入探讨了电化学储能领域的热力学基础与动力学机制。这部分内容超越了教科书式的简单陈述，而是聚焦于复杂界面的电荷转移速率、离子迁移机制以及副反应的抑制策略。重点分析了影响储能设备寿命、效率和安全性的关键物理化学过程，包括固态电解质界面的形成与演变（SEI/CEI），以及如何通过先进的原位（in-situ）和非侵入式（operando）表征技术实时监测这些过程。随后，本书系统性地回顾并展望了主流及新兴储能技术体系。对于锂离子电池（LIBs），我们不仅详细剖析了当前高能量密度正极材料（如富锂锰基、高镍NMC）和硅基负极的商业化挑战，还重点关注了固态电池（ASSBs）技术的突破方向，包括固-固界面接触阻抗的解决、高离子电导率固态电解质的筛选，以及对三维结构电极设计的优化。对于后锂时代的储能技术，本书进行了细致的梳理。我们对钠离子电池（NIBs）、钾离子电池（PIBs）的资源可得性、电极材料体系的异同进行了深入的比较分析。此外，对金属-空气电池（Metal-Air Batteries），特别是锌-空气和铝-离子体系，由于其极高的理论能量密度，在长时储能中的潜力进行了深入探讨，并指出了其在可充放电循环稳定性上的瓶颈。在中长时储能领域，本书将大量的篇幅献给了液流电池（Flow Batteries）。除了经典的钒液流电池（VRFB）的系统集成与规模化挑战外，我们重点分析了有机液流电池（OFRBs）在降低成本、提高能量密度方面的创新，以及其在电站级储能中的应用模型。对于新兴的钠硫电池（NaS）和熔盐电池，我们侧重于其工作温度、热管理系统与电网调频应用中的角色定位。第二部分：绿色动力系统的集成与未来第二部分将焦点转向了电化学系统在交通运输与移动应用中的前沿实践，这部分内容旨在弥合高性能电池研发与实际车辆工程需求之间的差距。我们首先系统性地阐述了动力电池管理系统（BMS）的尖端技术。这包括高精度荷电状态（SoC）、健康状态（SoH）和工作极限状态（SoP）的估计算法，重点讨论了基于模型预测控制（MPC）和深度学习的电池状态实时诊断技术，以确保高电压平台下电池组的安全性和一致性。热管理系统（TMS）的章节，探讨了先进的浸没式冷却（Immersion Cooling）技术如何有效控制大容量电池包的温差，并将其对电池寿命的影响进行了量化分析。在电动汽车（EV）的能量补给基础设施方面，本书详细分析了超快充（Ultra-Fast Charging）技术带来的电极/电解质界面极限问题，并介绍了高功率密度电容器（Supercapacitors）在瞬时功率输出中的辅助作用。更重要的是，本书超越了纯电动路径，对电化学热泵与混合动力系统进行了交叉分析。在区域供暖和工业余热回收领域，电化学热泵因其极高的能效（COP）而备受关注，本书详细建模了其与传统热力循环的性能对比。对于混合动力驱动系统，我们研究了如何利用先进的电化学储能单元（如高功率密度电池）优化内燃机的运行点，实现更低的排放和更高的燃油经济性。第三部分：系统集成、经济模型与政策前瞻最后，本书探讨了电化学技术走向大规模商业化和深层次影响的宏观议题。在电网级应用部分，我们构建了虚拟电厂（VPP）与电化学储能电站（BESS）的协同优化模型。这包括对不同电价机制、辅助服务市场的响应策略，以及如何通过“时空耦合”优化，实现储能价值最大化。本书还详细分析了二次生命（Second Life）电池的梯次利用路径，从技术筛选、性能评估到商业模式设计，构建了一个完整的循环经济框架。在经济性与可持续性方面，本书对全生命周期成本（LCOC）和碳足迹分析（LCA）进行了严谨的评估。我们对比了不同储能技术在不同应用场景下的平准化成本，并探讨了关键原材料（如镍、钴、锂）的供应安全与可持续采购策略。本书特色：本书的结构旨在培养读者的系统思维和跨学科解决问题的能力。内容涵盖了从量子化学计算预测新材料性能，到工程设计优化电池包结构，再到电力电子接口实现电能高效转换的完整技术链条。本书特别适合从事新能源、储能技术研发、动力系统设计、以及能源政策规划的高级研究人员、工程师和决策者阅读。它不是一本技术手册，而是一份引领下一代能源革命思考的深度智库。