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第一章 能源化学概述1

第一节 能源化学学科的定义、内涵与战略地位1

一、能源化学学科的定义与内涵1

二、能源化学学科的战略地位4

第二节 能源化学的学科规律、特点和发展趋势7

一、能源化学学科的发展规律7

二、能源化学学科的学科特点8

三、能源化学学科的发展趋势10

第三节 能源化学的学科发展目标与任务10

第四节 能源化学学科平台建设和人才培养12

一、能源化学学科平台建设12

二、能源化学学科人才培养15

第五节 未来10年能源化学学科重点发展的研究领域17

一、碳基能源化学领域17

二、电能能源化学领域18

三、太阳能能源化学领域19

四、热能能源化学领域19

五、能源物理化学与能源材料化学领域20

六、能源化学系统工程领域20

第六节 能源化学学科的资助机制与政策建议21

第二章 碳基能源化学23

第一节 甲烷活化与转化25

一、研究意义25

二、研究现状及发展趋势26

三、关键科学及技术问题31

四、建议研究方向与重点研究内容31

第二节 生物质转化化学32

一、研究意义32

二、研究现状及发展趋势33

三、关键科学及技术问题38

四、建议研究方向与重点研究内容39

第三节 合成气化学41

一、研究意义41

二、研究现状及发展趋势42

三、关键科学及技术问题47

四、建议研究方向与重点研究内容48

第四节 二氧化碳化学48

一、研究意义48

二、研究现状及发展趋势49

三、关键科学及技术问题56

四、建议研究方向与重点研究内容57

参考文献59

第三章 电能能源化学69

第一节 燃料电池71

一、研究意义71

二、研究现状及发展趋势72

三、关键科学及技术问题78

四、建议研究方向与重点研究内容78

第二节 动力电池80

一、研究意义80

二、研究现状及发展趋势80

三、关键科学及技术问题88

四、建议研究方向与重点研究内容90

第三节 用于大规模储能的电池体系91

一、研究意义91

二、研究现状及发展趋势93

三、关键科学及技术问题103

四、建议研究方向与重点研究内容106

第四节 新型化学储能体系108

一、研究意义108

二、研究现状及发展趋势109

三、关键科学及技术问题116

四、建议研究方向与重点研究内容117

参考文献118

第四章 太阳能能源化学126

第一节 太阳能电池127

一、研究意义127

二、研究现状及发展趋势128

三、关键科学及技术问题135

四、建议研究方向与重点研究内容136

第二节 太阳能燃料138

一、研究意义138

二、研究现状及发展趋势138

三、关键科学及技术问题143

四、建议研究方向与重点研究内容144

第三节 太阳能热化学145

一、研究意义145

二、研究现状及发展趋势146

三、关键科学及技术问题147

四、建议研究方向与重点研究内容148

参考文献150

第五章 热能能源化学156

第一节 燃烧化学158

一、研究意义158

二、研究现状及发展趋势159

三、关键科学及技术问题166

四、建议研究方向与重点研究内容168

第二节 化学链燃烧170

一、研究意义170

二、研究现状及发展趋势171

三、关键科学及技术问题173

四、建议研究方向与重点研究内容174

第三节 高温燃料电池176

一、研究意义176

二、研究现状及发展趋势177

三、关键科学及技术问题186

四、建议研究方向与重点研究内容187

第四节 高温电解水蒸气制氢189

一、研究意义189

二、研究现状及发展趋势190

三、关键科学及技术问题194

四、建议研究方向与重点研究内容196

参考文献198

第六章 能源物理化学和能源材料化学207

第一节 能源表界面物理化学209

一、研究意义209

二、研究现状及发展趋势210

三、关键科学及技术问题212

四、建议研究方向与重点研究内容213

第二节 能源化学过程中的理论问题215

一、研究意义215

二、研究现状及发展趋势215

三、关键科学及技术问题219

四、建议研究方向与重点研究内容221

第三节 能源新材料制备224

一、研究意义224

二、研究现状及发展趋势226

三、关键科学及技术问题231

四、建议研究方向与重点研究内容233

参考文献236

第七章 能源化学系统工程241

第一节 基于化学能源的热电联供与冷热电三联供243

一、研究意义243

二、研究现状及发展趋势243

三、关键科学及技术问题245

四、建议研究方向与重点研究内容246

第二节 多联产247

一、研究意义247

二、研究现状及发展趋势248

三、关键科学及技术问题253

四、建议研究方向与重点研究内容254

第三节 换热网络255

一、研究意义255

二、研究现状及发展趋势255

三、关键科学及技术问题257

四、建议研究方向与重点研究内容258

第四节 能源互联网258

一、研究意义258

二、研究现状及发展趋势260

三、关键科学及技术问题261

四、建议研究方向与重点研究内容262

参考文献263

第八章 能源化学学科发展的政策及建议266

第一节 能源化学平台建设和人才培养267

一、能源化学平台建设现状267

二、能源化学人才培养现状270

三、我国能源化学平台建设和人才培养的对策272

第二节 能源化学政策与技术转移274

一、能源化学政策现状274

二、能源化学技术转移现状276

三、案例分析：大规模储能技术相关政策与技术转移278

第三节 能源化学学科的资助机制与政策建议281

一、全面细致做好顶层设计和学科规划，加快全面推进引领国际新学科发展的步伐281

二、加强能源化学学科建设和人才培养的高度和力度282

三、建议设立能源化学专项基金或能源化学重点专项282

四、加强政府管理部门、研究出资主体及研究机构之间的统筹协调282

五、鼓励跨学科交叉研究、重视发展能源化学领域的颠覆性技术283

六、促进能源化学科技成果转化和技术转移，完善相关能源产业链283

关键词索引285