本書根據(jù)高等學(xué)校能源動(dòng)力領(lǐng)域新能源人才培養(yǎng)要求編寫，主要涉及新能源技術(shù)中的先進(jìn)材料，重點(diǎn)包括金屬離子電池儲(chǔ)能材料、液流電池儲(chǔ)能材料、太陽能電池材料、超級(jí)電容儲(chǔ)能材料、氣體傳感器材料和電催化水裂解材料，同時(shí)對(duì)材料設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算材料學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行了介紹。本書還結(jié)合的文獻(xiàn)，介紹和分析了相關(guān)新能源先進(jìn)材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，以便幫助讀者掌握的國際學(xué)術(shù)前沿和相關(guān)知識(shí)的全貌。

本書面向能源和材料學(xué)科前沿，介紹目前國際上為先進(jìn)的能源存儲(chǔ)、能源收集、能源轉(zhuǎn)化技術(shù)及其涉及的先進(jìn)能源材料。

我國正積極探索與過往能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式不同的綠色發(fā)展道路。以新技術(shù)和新材料為基礎(chǔ)，大力發(fā)展新能源及可再生能源，在構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系過程中起到至關(guān)重要的作用。培養(yǎng)一批扎實(shí)掌握能源科學(xué)和材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，了解相關(guān)領(lǐng)域國際學(xué)術(shù)前沿技術(shù)的優(yōu)秀人才，正是作者編寫本書的出發(fā)點(diǎn)。
考慮到新能源技術(shù)中的先進(jìn)材料涉及物理、化學(xué)、能源、材料等多學(xué)科的交叉，本書集合了國內(nèi)多位優(yōu)秀青年學(xué)者共同完成。編寫團(tuán)隊(duì)包括多位國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者、教育部青年長江學(xué)者、中共中央組織部青年拔尖人才和科睿唯安全球高被引科學(xué)家。他們?cè)趪鴥?nèi)外知名高校和科研機(jī)構(gòu)有多年學(xué)習(xí)和科研經(jīng)歷，長期工作在教學(xué)和科研一線，在上述領(lǐng)域中均有一定的建樹和國際影響力。
本書的編寫分工為：薄拯撰寫了、第五章，溫珍海撰寫了第二章，鄭夢(mèng)蓮撰寫了第三章，余柯涵撰寫了第四章，毛舜撰寫了第六章，侯陽撰寫了第七章，薄拯和楊化超共同撰寫了第八章。
衷心感謝浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、南京郵電大學(xué)和中國科學(xué)院物質(zhì)結(jié)構(gòu)所對(duì)本書編寫過程中給予的關(guān)心和支持。感謝浙江大學(xué)岑可法院士對(duì)編寫工作的指導(dǎo)，上海交通大學(xué)趙一新教授對(duì)全書進(jìn)行了審讀，他們的寶貴意見對(duì)提高書稿的質(zhì)量大有裨益。博士研究生亓花蕾、楊錦淵、孔競(jìng)、徐晨軒、吳聲豪、厲昌文、田義寬、郭新政、龔碧瑤、程向南、陸鑫超、陳禹丞、黃哲崧、溫葳元、呂思劉、宗博洋、胡翔、劉楊杰、孫潔，碩士研究生易可心、蔡倩麗、李醒龍、劉鶴偉、袁俊、劉騫、雷順、鐘國保、劉柏辰、陳濤、劉珂、羅巖松、馬航，博士后方嫻和劉成斌老師為本書編寫做了大量輔助性工作，在此一并表示感謝。后，感謝國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金（51722604）、英國皇家學(xué)會(huì)牛頓高級(jí)學(xué)者基金（Newton Advanced Fellowship）（52061130218）和浙江省自然科學(xué)基金杰出青年基金（LR17E060002）的支持。本書于2020年被立項(xiàng)為浙江大學(xué)本科教材建設(shè)項(xiàng)目。
限于編者水平，書中難免有疏漏和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正！

薄拯，工學(xué)博士，浙江大學(xué)教授，能源清潔利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。教育部青年長江學(xué)者，國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者，中組部萬人計(jì)劃青年拔尖人才，英國物理學(xué)會(huì)會(huì)士（IOP Fellow）。主要從事動(dòng)力工程及工程熱物理、先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。出版英文專著1部，發(fā)表SCI論文80余篇，獲全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)、教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、浙江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)青年科技獎(jiǎng)和浙江省有突出貢獻(xiàn)青年科技人才。兼任中國青年科協(xié)理事、浙江省青年高層次人才協(xié)會(huì)副主席和浙江省工程熱物理學(xué)會(huì)副理事長。

前言
章概述
1��1新能源概述
1��2本書涉及的新能源材料范疇
1��3新能源材料的發(fā)展現(xiàn)狀
1��4新能源材料的發(fā)展趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
第二章金屬離子電池儲(chǔ)能材料
2��1鋰離子電池概述
2��2鋰離子電池正極材料
2��3鋰離子電池負(fù)極材料
2��4鈉離子電池
2��5金屬離子電池的應(yīng)用與發(fā)展前沿
2��6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章液流電池儲(chǔ)能材料
3��1液流電池概述
3��2液流電池相關(guān)電化學(xué)和物質(zhì)傳遞基礎(chǔ)
3��3電極材料的制備、優(yōu)化和表征
3��4液流電池發(fā)展前沿
3��5本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章太陽能電池材料
4��1太陽能電池應(yīng)用及光伏原理概述
4��2晶體硅太陽能電池材料
4��3薄膜太陽能電池材料
4��4染料敏化太陽能電池材料
4��5有機(jī)太陽能電池材料
4��6新型Ⅲ�并踝寤�合物太陽能電池材料
4��7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章超級(jí)電容儲(chǔ)能材料
5��1超級(jí)電容概述
5��2超級(jí)電容原理
5��3雙電層電容儲(chǔ)能材料
5��4贗電容儲(chǔ)能材料
5��5超級(jí)電容儲(chǔ)能材料發(fā)展前沿
5��6本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章氣體傳感器材料
6��1氣體傳感器概述
6��2化學(xué)類氣體傳感器
6��3接觸燃燒式氣體傳感器材料
6��4半導(dǎo)體電阻式氣體傳感器材料
6��5電化學(xué)式氣體傳感器材料
6��6氣體傳感器發(fā)展前沿
6��7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章電催化水裂解材料
7��1電催化水裂解應(yīng)用概述
7��2電催化水裂解工作原理
7��3電催化水裂解性能評(píng)價(jià)參數(shù)
7��4陰極析氫電催化材料
7��5陽極析氧電催化材料
7��6水裂解電催化劑發(fā)展前沿
7��7本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第八章計(jì)算材料學(xué)基礎(chǔ)
8��1微納尺度能質(zhì)傳遞
8��2分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算
8��3量子化學(xué)計(jì)算
8��4固體中的電子輸運(yùn)計(jì)算
8��5計(jì)算材料學(xué)應(yīng)用與發(fā)展前沿
參考文獻(xiàn)