本书全面介绍了碱性介质中电催化的基础知识以及在碱性条件下与清洁能源转化技术电解水制氢和燃料电池相关的电催化反应，包括析氢反应、析氧反应、氢氧化反应和氧还原反应的基本原理，催化剂的设计、制备、性能优化和评价及应用前景，特别是碱性燃料电池和电解水技术。本书为科学理解碱性介质中电催化能源转化的基本原理提供参考，为超低贵金属含量催化剂和非贵金属催化剂的设计、开发提供借鉴。 本书可作为化学、材料科学等基础与应用学科高年级本科生和研究生教材，或从事电催化及清洁能源转化相关领域研究的科研工作者和技术人员的参考书。

第一章 绪论
第二章 氢氧电催化的热力学和动力学
2.1 氢气氧化反应（HOR）理论
2.2 氧还原反应（ORR）理论
2.2.1 协同与解离质子电子转移步骤
2.2.2 PCET步骤的激活及催化效果
2.2.3 碱性环境中单电子和多电子过程的动力学作用
2.3 碱性溶液中质子耦合电子转移（PCET）的理论模型
2.3.1 碱性溶液中的Volmer反应
2.3.2 Volmer反应的PCET理论
2.3.3 电流密度和动力学同位素效应
第三章 碱性介质中的HOR电催化
3.1 HOR机制
3.1.1 HOR／HER反应途径
3.1.2 碱性介质中HOR动力学
3.1.3 氢结合能效应
3.1.4 界面水结构
3.1.5 HOR的其他性能描述符
3.1.6 Pt基二元催化剂的HOR增强机制
3.2 碱性介质中的纳米级HOR电催化剂
3.2.1 铂基HOR催化剂
3.2.2 非Pt贵金属基HOR催化剂
3.2.3 非贵金属HOR催化剂
第四章 碱性介质中的ORR电催化
4.1 酸／碱介质中ORR基本机制
4.1.1 ORR机制的原位光谱研究
4.1.2 旋转圆盘电极（RDE）上ORR动力学的电化学研究
4.1.3 单晶Pt催化ORR的活性及影响因素
4.1.4 从分子视角看带电表／界面的水结构
4.1.5 电势和pH相关的界面水结构
4.2 非贵金属ORR电催化剂
4.2.1 非贵金属氧化物和氮化物电催化剂
4.2.2 氧化物电催化
4.2.3 纳米级金属氧化物的ORR活性
4.2.4 纳米级3d金属氮化物的ORR活性
4.3 金属-氮-碳（M-N-C）ORR催化剂
4.3.1 活性位点和催化剂结构
4.3.2 ORR机制
4.3.3 M-N-C催化剂的合成和oRR活性
4.3.4 MOF衍生的M-N-C催化剂
4.4 非Pt PGM ORR催化剂
4.5 催化剂稳定性
第五章 电催化剂载体
5.1 碳催化剂载体
5.1.1 碳材料的结构和性能
5.1.2 碳载体的表面反应和腐蚀
5.1.3 碳载体的功能化
5.2 碳负载金属电催化剂
5.3 杂原子掺杂碳载体
5.3.1 氮掺杂碳载体
5.3.2 其他杂原子掺杂的碳载体
5.4 非碳电催化剂载体
5.4.1 金属氧化物催化剂载体
5.4.2 金属氮化物和碳化物作载体
第六章 碱性膜／离子聚合物设计与合成
6.1 阳离子稳定性
6.1.1 温度
6.1.2 氢氧化物浓度
6.1.3 溶剂
6.1.4 反应容器
6.1.5 季铵阳离子
6.1.6 苄基取代基稳定性
6.1.7 味唑鎓阳离子
6.2 膜特性和性能
6.2.1 成膜
6.2.2 热机械性能
6.2.3 形貌的影响
6.2.4 聚（亚芳基）（PA）骨架
主要参考文献