Solid Oxide Fuel Cell Technology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Huang, Kevin/ Goodenough, John B.

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:

价格:1831.00 元

装帧:

isbn号码:9781439813362

丛书系列:

图书标签:

• 专业书籍
• 固体氧化物燃料电池
• SOFC
• 燃料电池
• 能源
• 电化学
• 材料科学
• 可再生能源
• 清洁能源
• 发电技术
• 储能

《固态氧化物燃料电池技术》 内容概要： 本书深入探讨了固态氧化物燃料电池（SOFC）的关键技术、设计原理、材料科学、性能优化以及未来发展前景。它为读者提供了一个全面且详尽的视角，旨在理解SOFC在能源转换领域的巨大潜力及其面临的技术挑战。 核心内容详解： 第一部分：SOFC基础理论与工作原理 燃料电池基本概念： 介绍燃料电池的通用工作原理，包括电化学反应、能量转换过程以及与传统发电方式的根本区别。 SOFC的独特之处： 详细阐述SOFC相对于其他类型燃料电池（如PEMFC、PAFC）的独特优势，例如其高温运行特性、对燃料的广泛适应性以及高效率。 电化学机理： 深入分析SOFC内部的阴极、阳极和电解质层所发生的复杂电化学反应。解释离子（通常是氧离子）在电解质中的迁移机制，以及电子在外部电路中的流动。 热力学与动力学： 探讨SOFC的电化学性能与热力学平衡、反应动力学之间的关系。分析过电位（活化过电位、欧姆过电位、浓差过电位）对电池性能的影响，以及如何通过材料设计和优化操作条件来减小这些损失。 第二部分：SOFC关键材料体系 电解质材料： 氧化钇稳定氧化锆 (YSZ): 作为最经典的SOFC电解质材料，详细介绍其结构、离子导电机制、高温稳定性以及制备工艺。讨论其存在的缺点，如在较低温度下离子电导率下降。 掺杂铈氧化物 (CGO, SSC): 介绍铈基氧化物在SOFC领域的应用，特别是其在中低温度下的较高离子电导率。分析其在高温下可能出现的电子导电问题，以及如何通过掺杂元素（如钐、镨）来优化其性能。 其他新型电解质材料： 探讨如镓酸镧、硅酸镧等新型电解质材料的研究进展，分析它们的优势和面临的挑战。 阳极材料： 镍基陶瓷复合材料 (Ni-YSZ): 详述Ni-YSZ作为主流SOFC阳极材料的组成、结构、电化学活性以及抗还原性。分析其在不同燃料（氢气、合成气、天然气）下的反应行为，以及其在碳沉积和硫中毒方面的敏感性。 新型阳极材料： 介绍其他金属、氧化物或碳化物作为阳极材料的研究，旨在提高其催化活性、抗碳沉积能力或降低运行温度。 阴极材料： 锶掺杂镧锰氧化物 (LSM): 作为SOFC阴极的经典材料，分析LSM的电化学性能、热膨胀匹配以及与YSZ电解质的界面兼容性。 锶掺杂镧钴氧化物 (LSC) 及其他钙钛矿氧化物: 探讨LSC及其他钙钛矿结构氧化物作为高效阴极材料的优势，特别是其在较高氧分压下的高催化活性。分析其在高温下的化学稳定性、与电解质的界面反应以及成本问题。 新型阴极材料： 介绍具有高氧离子或混合导电性的新型阴极材料，旨在降低阴极极化损失。 连接体材料： 氧化铬基合金、氧化铝基合金： 讨论SOFC系统中连接体材料的要求（高温稳定性、电子导电性、抗氧化性、与电解质和电极的兼容性），并介绍常用的连接体材料及其性能。 新型连接体材料： 探讨研发新型连接体材料以克服现有材料的缺点，如提高抗氧化性、降低成本等。 第三部分：SOFC的设计、制造与性能优化 电池堆设计： 介绍不同类型的SOFC电池堆结构（如平板式、管式、混合式），分析各种结构的优缺点，以及它们在功率密度、密封性、热管理方面的考量。 制造工艺： 详细阐述SOFC关键组件（电解质、电极、连接体）的制备方法，包括浆料涂布、陶瓷烧结、厚膜印刷、化学气相沉积（CVD）等。分析不同工艺对材料微结构和最终性能的影响。 性能测试与表征： 介绍SOFC的性能评价指标（如功率密度、能量效率、循环寿命），以及常用的测试方法（如伏安特性曲线、阻抗谱分析）。 优化策略： 讨论如何通过改进材料性能、优化电化学界面、改进电池堆设计以及调整操作条件来提升SOFC的整体性能，例如降低工作温度、提高功率输出、延长使用寿命。 第四部分：SOFC的应用前景与未来挑战 应用领域： 分布式发电： 详细阐述SOFC在家庭、商业建筑和工业场所作为分布式电源的优势，包括高效率、低排放和燃料灵活性。 并网发电： 讨论SOFC与现有电网结合的可能性，以及其在提高电网稳定性方面的作用。 交通运输： 探讨SOFC在电动汽车、重型卡车、船舶和航空航天领域的应用潜力，分析其作为清洁动力源的优势。 便携式电源： 介绍SOFC在便携式电子设备、军事应用等领域作为高能量密度电源的可能性。 面临的挑战： 成本问题： 分析SOFC制造的高成本，并探讨降低生产成本的途径。 耐久性与寿命： 讨论SOFC在长期运行中可能出现的材料退化、密封失效等问题，以及提高其耐久性的研究方向。 快速启停： 阐述SOFC高温运行特性带来的快速启停困难，以及如何通过改进设计和控制策略来解决。 燃料制备与处理： 探讨SOFC使用多种燃料时所需的燃料重整、净化和预处理技术。 系统集成： 分析SOFC系统与其他辅助设备（如燃料处理器、热管理系统、电力调节器）集成的复杂性。 未来发展趋势： 中低温SOFC： 强调研发能在更低温度下高效工作的SOFC技术，以降低系统成本和拓宽应用范围。 新型材料开发： 展望新型电解质、电极和连接体材料的研究方向，以期实现更高性能和更好的稳定性。 先进制造技术： 讨论3D打印、纳米技术等先进制造技术在SOFC领域的应用前景。 智能控制与监测： 展望智能控制和在线监测技术在SOFC系统优化和故障诊断中的作用。 《固态氧化物燃料电池技术》是一本为工程师、研究人员、学生以及对能源技术感兴趣的读者量身打造的参考书。它将帮助读者深入理解SOFC技术的核心原理，掌握关键材料的特性，了解设计与制造的挑战，并展望其在构建更清洁、更高效的未来能源体系中的重要作用。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，它绝非一本停留在教科书层面的浅尝辄止之作。我发现其中对反应动力学和电极界面现象的探讨，几乎达到了近乎微观模拟的精细度。作者没有回避那些学术界仍在争论的难题，反而坦然地将其呈现在读者面前，并引导读者去思考不同的解释模型及其适用范围。这种开放式的学术讨论，对于那些希望在特定领域深耕的研究人员来说，无疑是一份宝贵的财富。书中引用了大量的近期高水平期刊文献，更新速度非常及时，这使得全书的内容保持了高度的时效性，而不是仅仅复述陈旧的知识点。我特别留意了其中关于新型催化剂载体结构对极化曲线影响的章节，作者用非常直观的物理图像描述了孔隙率和比表面积如何制约实际运行效率，这种结合实验数据和理论推导的论述方式，极具说服力。读完后，我感觉自己的知识体系被系统地重塑和强化了，不再是零散知识点的堆砌，而是一个完整、自洽的知识框架。

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从编辑质量的角度来看，这本书的校对工作堪称完美，这在大量充斥着专业术语和复杂公式的技术著作中是相当难得的。我拿着放大镜逐页查阅了几处涉及复杂数学推导的部分，没有发现任何印刷或排版上的错误，这充分显示了出版社对知识严谨性的高度负责。再者，附录部分的资源整合做得极为出色，不仅包含了关键常数表，更提供了多个开源仿真软件模块的参考链接和初步参数设置建议，这为希望立刻上手进行模拟分析的研究生和工程师提供了极大的便利。书后的索引也做得非常详尽，关键词的覆盖面广，使得查找特定信息如同在数据库中检索一般高效快捷。总而言之，这本书的出版质量，从纸张的手感、墨水的质量到最终的装订，都散发着一种匠人精神，它不仅仅是一本工具书，更是一件值得收藏的学术精品。它的出现，无疑会成为该领域未来很长一段时间内的重要参考标准。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了深邃的钴蓝色调，配以简洁有力的白色字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我原本以为一本关于燃料电池技术的专业书籍，内容可能会晦涩难懂，但翻开目录后，发现作者在结构编排上花费了不少心思。章节划分清晰，逻辑性极强，从基础的电化学原理到前沿的材料科学，再到系统的工程应用，层层递进，非常有条理。特别是他对不同类型电解质材料的对比分析，表格和图示的运用恰到好处，即便是初学者也能迅速抓住核心概念。我尤其欣赏作者在引入复杂概念时所采用的类比和实例，它们像是搭建了一座坚实的桥梁，连接了抽象的理论与实际的工程问题。阅读过程中，我能感受到作者深厚的学术功底，但同时又保持着一种平易近人的叙事风格，极大地降低了技术壁垒。整本书的排版舒适度也很高，字体大小适中，留白得当，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。从一个读者的角度来说，这种对细节的关注，体现了出版方和作者对知识传播的尊重。

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说实话，我一开始对技术书籍的“可读性”要求并不高，只要信息准确就好，但这本书成功地让我重新定义了“技术文献”的阅读体验。作者的语言风格非常富有韵律感，他擅长使用排比句和对比手法来强调关键论点，使得原本枯燥的公式推导过程也变得富有张力和节奏感。举个例子，在讨论热管理策略时，作者将不同方案的优缺点比作是一场精妙的外科手术，需要在精度、速度和成本之间找到完美的平衡点，这种文学性的表达方式极大地激发了我的阅读兴趣，让我仿佛在阅读一篇高质量的学术散文，而非冷冰冰的技术手册。此外，书中穿插的一些历史回顾和关键人物的介绍，为技术的发展脉络增添了一层人文色彩，让人了解到这些尖端技术背后凝聚的智慧和汗水。这使得阅读过程变得生动有趣，而非机械地输入信息。对于那些希望将技术深入浅出地介绍给非专业人士的工程师或管理者来说，这本书的叙事技巧值得仔细揣摩。

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这本书在工程实践层面的落脚点非常扎实，理论与实践的结合达到了教科书级别的典范。它不仅仅停留在解释“是什么”和“为什么”，更花费了大量篇幅阐述在实际工业化过程中会遇到的“如何做”和“要注意什么”。例如，在系统集成与运维章节，作者详尽地列出了从材料选型到长期耐久性测试的全套流程标准，甚至包括了故障诊断的树状图分析。这对于正在进行系统设计或设备选型的工程师来说，简直就是一份现成的参考蓝本。书中对材料兼容性、密封技术以及热电偶布局的细节描述，精准到令人称奇，每一个小小的设计决策背后都隐藏着复杂的权衡过程。我特别欣赏其中关于成本效益分析的部分，作者非常坦诚地指出了当前技术在商业化道路上面临的瓶颈，以及需要突破的关键经济指标。这种务实的态度，让整本书的价值从学术研究延伸到了产业落地，极大地提升了其应用价值。

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作者在SOFC方面建树很高，曾是美国西门子公司燃料电池组的主要成员。这本书是其在西门子公司工作多年所有工作研究经验的总结，结合了西门子公司最先进前言的研究方向。不过为保护西门子公司的商业机密，该书主要偏向理论方面。但其仍有许多东西制值我们国内SOFC研究者们所借鉴和学习的。

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作者在SOFC方面建树很高，曾是美国西门子公司燃料电池组的主要成员。这本书是其在西门子公司工作多年所有工作研究经验的总结，结合了西门子公司最先进前言的研究方向。不过为保护西门子公司的商业机密，该书主要偏向理论方面。但其仍有许多东西制值我们国内SOFC研究者们所借鉴和学习的。

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作者在SOFC方面建树很高，曾是美国西门子公司燃料电池组的主要成员。这本书是其在西门子公司工作多年所有工作研究经验的总结，结合了西门子公司最先进前言的研究方向。不过为保护西门子公司的商业机密，该书主要偏向理论方面。但其仍有许多东西制值我们国内SOFC研究者们所借鉴和学习的。

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作者在SOFC方面建树很高，曾是美国西门子公司燃料电池组的主要成员。这本书是其在西门子公司工作多年所有工作研究经验的总结，结合了西门子公司最先进前言的研究方向。不过为保护西门子公司的商业机密，该书主要偏向理论方面。但其仍有许多东西制值我们国内SOFC研究者们所借鉴和学习的。