Sealing of a Direct Methanol Fuel cell pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:VDM Verlag Dr. Müller

作者:Pauclair Tameze

出品人:

页数:148

译者:

出版时间:2010-05-27

价格:USD 73.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783639154269

丛书系列:

图书标签:

燃料电池
直接甲醇燃料电池
DMFC
密封技术
电化学
能源
材料科学
可再生能源
性能分析
建模仿真

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具体描述

好的，这是一份关于能源、材料科学与电化学工程领域内一本假想书籍的详细简介，其内容完全不涉及直接甲醇燃料电池（DMFC）的密封技术，旨在提供一个深度、专业且引人入胜的概述，重点放在相关但不同的领域。 --- 深度聚焦：新型储能介质的界面工程、电催化剂载体设计与高能密度电池系统集成书籍名称：[此处为一替代书名，例如：《固态电解质界面动力学与下一代电化学器件的结构优化》] 作者：资深研究团队出版社： [专业学术出版社名称] 出版年份： [当前年份或未来年份] --- 内容概述与核心主题本书旨在为能源科学、电化学工程、材料物理及化学领域的资深研究人员、高级工程师以及研究生提供一份全面且前沿的参考资料。它彻底脱离了传统液态或半液态燃料电池的范畴，而是将焦点集中在固态电化学系统的构建、高性能多相界面的调控，以及高能密度、长寿命储能器件的结构优化策略上。全书结构围绕三大核心支柱展开： 1. 无机固态电解质的晶格缺陷工程与离子输运机制研究。 2. 先进电催化剂的负载技术与活性位点稳定性提升。 3. 高压/高镍正极材料的热力学稳定性和结构完整性维护。第一部分：固态电解质的结构-性能关联与界面控制本部分深入探讨了在锂离子电池（LIBs）、钠离子电池（SIBs）以及新兴的固态电池（SSBs）中，作为核心传输媒介的固态电解质（SSEs）的内在特性。第一章：硫化物、氧化物与聚合物固态电解质的合成路径优化详细对比了LLZO（掺镧锆石结构）、LGPS（硫化物基）以及PEO基固态电解质的制备工艺。重点分析了高离子电导率是如何通过精确控制烧结温度、气氛和掺杂剂（如Ga, Ta, Nb）来实现的。内容包括原子层沉积（ALD）技术在构建致密层和抑制界面反应中的应用，以及如何利用中子衍射和原位拉曼光谱来解析晶格振动模式与离子迁移率之间的关系。第二章：电极-电解质界面的失稳机制与调控这是本书最关键的章节之一。它没有讨论燃料电池中的气体密封问题，而是聚焦于电化学腐蚀和界面阻抗的物理化学根源。内容涵盖：锂枝晶的成核与生长动力学：分析了在充放电循环中，锂金属负极与固态电解质接触面处应力集中点的演变，以及如何通过机械预应力或界面缓冲层（如氮化硼、高熵陶瓷涂层）来均匀化电流密度分布，从而抑制枝晶的穿透。正极材料与SSE的化学兼容性：深入研究了在高温或高电压工作条件下，高镍正极（如NCM811或富锂锰基材料）与硫化物SSE之间发生的副反应机理。通过X射线光电子能谱（XPS）和透射电子显微镜（STEM）的二维剖面分析，揭示了界面反应产物（如Li$_{2}$S）的电阻特性及其对循环稳定性的影响。固态电池的有效接触压力与三相区（在假设有少许液态添加剂的混合固态体系中）的建立。第二部分：电催化剂的结构化载体设计与耐久性提升本书的第二部分转向非燃料电池领域中对催化性能要求极高的应用，例如氧还原反应（ORR）在金属空气电池中的应用，以及高载流子密度催化剂在电解水制氢（HER/OER）中的表现。第三章：多孔碳材料作为载体的结构设计与缺陷工程关注如何通过模板法、化学气相沉积（CVD）和溶剂热合成来设计具有特定孔隙结构（微孔、介孔、大孔）的碳载体。讨论了氮、硼、磷等杂原子掺杂如何调控碳骨架的电子结构，从而影响活性金属纳米颗粒（如Pt、Fe-N-C）的锚定强度和电子耦合效率。重点分析了如何通过孔径分布的精确控制来优化反应物/产物的扩散动力学，避免催化剂活性中心的“堵塞”。第四章：界面工程在非贵金属催化剂稳定性中的作用本章深入探讨了如何利用单原子催化剂（SACs）的几何结构和电子孤立特性来提高其在极端电化学环境下的稳定性。研究内容包括：配位环境的优化：如何通过调节中心金属原子与载体配位原子（如吡啶氮、硫醚键）的比例和几何构型，以最大限度地抵抗电化学氧化还原循环中的脱锚效应。 “双金属协同效应”的原子尺度解析：探索在Fe-Co或Ni-Mo合金催化剂中，界面处的电子转移如何促进反应中间体的有效活化和脱附，从而显著降低过电位。第三部分：高能密度电池系统集成与热管理最后一部分将目光投向了实际器件的工程化挑战，特别是针对电动汽车和电网储能中对能量密度和安全性的极端要求。第五章：高电压正极材料的体积膨胀与应力释放机制重点分析了富锂锰基氧化物（LMRs）和高电压尖晶石材料在深度脱锂过程中经历的相变和结构应力。应力模型构建：应用有限元分析（FEA）模拟了颗粒尺度上的应力集中区域，这些区域往往是结构疲劳和粉化的起源。涂层保护策略：详细介绍了使用耐腐蚀、高弹性的无机氧化物（如Al$_{2}$O$_{3}$, ZrO$_{2}$）对正极颗粒进行原子层沉积涂覆，以建立机械缓冲层，有效缓解体积变化带来的机械损伤。第六章：电池包级别的热失控传播抑制技术本书在系统集成层面关注的不是燃料电池中的泄漏或燃烧，而是锂离子电池热失控的级联效应。热事件的早期预警与诊断：探讨了基于阻抗谱、热流传感器阵列以及机器学习算法对电池内部状态的实时非侵入式监测技术。被动与主动安全屏障：详细对比了气凝胶隔热材料、相变材料（PCM）在热扩散中的隔热效率，以及喷射冷却系统和物理隔离板在阻止热失控从一个电池单体向相邻单体传播中的工程设计参数和最佳布局策略。总结本书通过对固态离子传输、界面反应动力学、结构化催化剂载体以及高能密度电池结构完整性的深度剖析，为读者提供了一套跨越材料合成到器件集成的多尺度、多物理场耦合的分析框架。它代表了当前电化学储能领域从优化现有技术向颠覆性固态系统转变的前沿视角。