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1 燃料电池 1

1.1燃料电池的基本原理 3

1.2燃料电池的家族成员 4

1.3燃料电池的优势 7

1.4 SOFC的魅力 8

2 能量转化的方向性原则 11

2.1热力学第一定律回顾 13

2.2热力学第二定律回顾 16

2.3 SOFC的可逆电动势 20

3 能量转化的速率 23

3.1线性变化与非线性变化 25

3.2能量消耗的本质 26

3.3 SOFC电堆中的能量损耗 28

3.4 SOFC系统中的能量损耗 30

4 电解质与氧空位 33

4.1氧化锆系电解质 36

4.1.1为什么高温下会导电 36

4.1.2电导率与掺杂浓度之间的关系（氧空位的浓度） 37

4.1.3电导率与掺杂离子种类之间的关系 38

4.2氧化铈系电解质 40

4.2.1电导率与氧分压的关系 41

4.2.2电子电导的影响和对策 42

4.3镓酸镧系电解质 44

4.3.1电解质的相结构与双掺杂的必要性 44

4.3.2电解质的反应活性及其对策 46

4.4高温质子导体电解质 48

5 电解质膜（片）的制备 51

5.1电解质片的干法压制 53

5.2电解质膜的湿法流延 54

5.3电解质膜的其他成型方法 57

5.4烧结的一般规律 57

5.5烧结助剂 59

5.6烧结的温度制度 60

6 阴极材料体扩散和表面交换 63

6.1 LSM 67

6.2钴酸盐 68

6.3其他钙钛矿结构氧化物 69

6.4层状钙钛矿结构氧化物 69

6.5双钙钛矿结构氧化物 70

6.6氧表面交换系数和体扩散系数的测量 70

7 阴极活性位控制的技巧 73

8 阳极材料的研究重点 81

8.1活性层阳极 84

8.2支撑层阳极 85

8.3新型阳极材料 86

8.4应用于SOFC的燃料 89

9 测试技术 91

9.1原材料的分析测试 93

9.1.1粉体性能测试 93

9.1.2烧结收缩曲线与热膨胀曲线测试 94

9.1.3电导率测试 94

9.2电极极化测试 99

9.2.1电极极化的测试方法 99

9.2.2极化测试的注意事项 100

9.3单电池的测试 102

9.4电堆的测试 104

9.4.1电堆的测试方法 104

9.4.2电堆的控制要点 107

10 电堆技术 109

10.1平板型SOFC，不平凡的平面 111

10.1.1单电池内部的平面 111

10.1.2连接板与单电池之间的界面 112

10.1.3连接板的抗氧化涂层 112

10.1.4连接板的流场与电池的温度场 114

10.2密封，千里之堤溃于蚁穴 120

10.2.1密封的重要性 120

10.2.2密封的热循环性 121

10.2.3密封的长期性 121

10.3电堆的寿命，界面的化学问题 124

11 SOFC发电系统 125

11.1 SOFC发电系统类型简介 127

11.2 SOFC发电系统组成与部件 129

11.2.1重整器 129

11.2.2燃烧器 130

11.2.3热交换器 130

11.2.4脱硫器 131

11.2.5泵与风机 131

11.3 SOFC发电系统研发与产业化进展 131

11.4 SOFC发电系统成本分析与未来展望 133

参考文献 135

后记 137

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