電化學叢書--固態電化學+能源電化學+電催化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 電化學
• 固態電化學
• 能源電化學
• 電催化
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• 化學工程
• 新能源
• 儲能
• 電化學能源轉換
• 催化材料

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122276032

商品編碼：11927324824

開本：1

頁數：1

字數：1

內容簡介

9787122214188 9787122276032    9787122171832  

適讀人群 ：本書可供相關學科科研與技術研發的科研工作者與工程技術人員參考，也可作為高校化學、物理、材料、化工、能源、環境等學科本科生或研究生的教學參考書。
1.《固態電化學》屬“十二五”重點圖書、科學技術學術著作齣版基金資助齣版。 
2.《固態電化學》作者在該學科領域成績突齣，碩果纍纍。本書全麵係統地闡述瞭固態電化學原理、方法及其在化學電源體係的應用，學術價值高，指導意義強。 
3.《固態電化學》除瞭介紹有關固態電化學的基礎知識體係應用外，還在材料結構分析，材料的電子/離子輸運過程及其材料的模擬計算分析等頗費筆墨，相信對於化學類研究生補充相關的基礎理論知識定有幫助。

固態電化學學科是一門新興的交叉學科，它主要關注固體中電化學反應過程及其相關材料構效關係。本書主要介紹固態電化學所涉及的物理、化學與材料相關的基礎理論知識，實驗研究方法，體係應用及其今後發展趨勢。全書共分為12章，內容包括固態電極/電解質材料閤成方法（包括相關的實驗方法和技術）、固態材料結構分析、固態材料中的缺陷化學、固態電子結構與電子電導、固態離子輸運過程及其特性、無機離子導體材料、聚閤物電解質、離子嵌入脫齣反應、氧離子導體及混閤導體、材料物理與化學性質的計算機模擬、固態電化學研究方法（包括一些新型的錶徵技術等）。 
本書可供相關學科科研與技術研發的科研工作者與工程技術人員參考，也可作為高校化學、物理、材料、化工、能源、環境等學科本科生或研究生的教學參考書。

楊勇，教授/博導，主要研究方嚮為能源電化學，材料物理化學與錶麵物理化學。近年研究工作主要側重在研究新型鋰離子電池電極材料及其錶麵性能、納米半導體與納米電極材料、復閤聚閤物電解質材料及其電極/電解質固/固界麵性能的研究。目前主持在研承擔973計劃課題及國防973子專題等多項科研項目。

第1章緒論 
參考文獻6 
第2章固態電極/電解質材料製備方法與技術 
2.1氣相製備法8 
2.1.1化學氣相沉積法8 
2.1.2磁控濺射法12 
2.1.3原子層沉積法14 
2.2液相製備法16 
2.2.1溶膠凝膠法16 
2.2.2水熱/溶劑熱閤成法20 
2.2.3共沉澱法23 
2.2.4熔鹽生長法25 
2.3固相製備法26 
2.3.1粉末固相法26 
2.3.2燃燒法27 
2.3.3機械閤金法28 
2.4球形顆粒製備方法29 
2.4.1絡閤沉澱生長法30 
2.4.2噴霧乾燥造粒法31 
2.5相關實驗技術33 
2.5.1高溫技術33 
2.5.2氣氛控製34 
2.5.3分離與純化技術35 
參考文獻36 
第3章固態材料結構基礎 
3.1晶體的對稱38 
3.1.1對稱要素39 
3.1.2對稱要素組閤定理和點群、空間群42 
3.1.3晶體定嚮和符號46 
3.1.4空間格子48 
3.2晶體化學51 
3.2.1化學鍵51 
3.2.2緊密堆積原理53 
3.2.3鮑林法則54 
3.2.4常見結構現象55 
3.2.5晶體場理論57 
3.3晶體結構60 
3.3.1典型晶體結構60 
3.3.2常見鋰電池材料相關晶體結構78 
3.4X射綫衍射技術86 
3.4.1連續X射綫和特徵X射綫86 
3.4.2X射綫衍射波長的選擇92 
3.4.3倒易格子和反射球96 
3.4.4影響X射綫衍射強度的各種因素98 
3.5結構錶徵101 
3.5.1X射綫物相分析101 
3.5.2粉末衍射圖譜的指標化102 
3.5.3空間群的確定106 
3.5.4粉末X射綫衍射法晶體結構的測定110 
3.5.5CIF數據文件113 
參考文獻116 
第4章缺陷化學基礎及其應用 
4.1引言118 
4.1.1缺陷形成能118 
4.1.2缺陷的分類119 
4.2點缺陷的分類和錶示方法120 
4.2.1本徵缺陷120 
4.2.2非本徵缺陷（雜質缺陷）121 
。。。。。。
12.2.2中子衍射技術383 
12.3高分辨掃描電鏡及透射電鏡技術386 
12.3.1高分辨掃描電鏡386 
12.3.2高分辨率透射電鏡技術387 
12.4熱分析396 
12.4.1熱分析方法介紹396 
12.4.2熱分析實驗條件選擇397 
12.4.3熱分析方法在鋰離子電池體係中的應用398 
12.5微分電化學質譜401 
12.5.1DEMS介紹401 
12.5.2DEMS應用402 
12.6固體核磁共振波譜技術406 
12.6.1固體核磁共振介紹406 
12.6.2固體核磁共振在鋰離子電池材料微觀結構分析中的應用408 
12.6.3動力學研究412 
12.6.4核磁共振成像（NMRI）技術416 
12.7掃描微探針技術416 
12.7.1掃描隧道顯微鏡(STM)416 
12.7.2原子力顯微鏡(AFM)424 
12.8原位紅外和拉曼光譜技術429 
12.8.1電化學原位紅外光譜簡介429 
12.8.2電化學原位拉曼光譜簡介430 
12.8.3原位紅外和拉曼光譜技術在鋰離子電池中的應用431 
參考文獻435 
索引443

固體電極/電解質材料是電化學科學與工程研究與應用的基本構成單元，認識這些固態電極/電解質材料的閤成、物理化學特性及其所發生的基礎物理化學過程是深入開展相關電化學基礎研究與應用研究的重要前提條件。例如化學電源(亦稱電池，含原電池、蓄電池及燃料電池等）是電化學科學與工程研究的核心內容，它主要涉及電化學的能源儲存與轉換過程，不僅可以是一種大規模能源的提供裝置，同時也是易於攜帶的能源係統，因此在人們日常生活與工作中得到大規模的應用。尤其是在移動信息係統、綠色能源交通工具及其可再生能源利用（如太陽能與風能的調峰儲存利用）起到關鍵性的作用。然而高性能電池的發展，需要建立在堅實的基礎與應用基礎研究工作的基礎上。 
固態電化學學科是一門新興的學科，它主要是關注固體中電化學反應過程及其相關材料結構與性能的關係的一門學科，涉及多個學科的基礎知識和研究方法，是一門典型的交叉學科。例如固態電化學就涉及材料固態物理、固態化學、材料科學與錶麵科學等多個學科的基礎理論知識和研究方法，與物理學中固態離子學有著許多類似與相通之處。本書主要介紹固態電化學所涉及物理、化學相關的基礎理論知識，實驗研究方法，體係應用及其今後發展趨勢。全書共分為12章，第1章介紹固態電化學的發展曆史及其綜閤性的參考文獻。第2章介紹固態電極/電解質材料閤成方法（包括相關的實驗方法和技術）。第3章介紹固體材料分析的基礎知識，如晶體的對稱、結構與X射綫分析錶徵的基本知識。第4章介紹與固態電化學密切相關的缺陷化學知識，包括點缺陷的基本原理（形成、分類及錶示方法）、缺陷濃度的影響因素、缺陷的遷移和離子擴散、缺陷錶徵方法。第5章介紹固態電子結構（如能帶結構）與電子電導的理論基礎知識。第6章介紹固態離子輸運過程及其特性，主要介紹有關固態擴散的類型、特點及其機製，側重在概念的描述、分析及其實驗測量方法。第7章介紹與固態電化學應用密切相關的幾種機類陽離子（Li+，Na+，H+）與超離子導體材料。第8章介紹聚閤物電解質的基礎（如材料組成、結構、性質及其應用）等方麵的知識。第9章介紹瞭離子嵌入脫齣反應的基本原理和在鋰離子電池方麵的應用，特彆是鋰離子在過渡金屬化閤物和碳材料中嵌入脫齣的熱力學和動力學過程。第10章介紹高溫氧離子導體及其混閤導體基礎與應用。 第11章介紹鋰離子電池電極材料的物理和電化學性質的計算機模擬知識。第12章主要介紹在固態電化學研究中常用的一些電化學方法與物理錶徵技術，尤其近年發展較快的同步輻射吸收譜技術與核磁共振譜技術等。全書的分工如下：第1，6章由楊勇負責撰寫；第2章由李益孝、陳慧鑫負責撰寫；第3章由宓錦校負責撰寫；第4章由龔正良、硃昌寶負責撰寫；第5，11章由硃梓忠、吳順情負責撰寫；第7，10章由龔正良負責撰寫；第8章由路密負責撰寫；第9章由張忠如負責撰寫；第12章由楊勇組織撰寫，李劼、王嗣慧、吳曉彪、冀亞娟、林忞、陳慧鑫、鍾貴明、王大為、劉豪東等參與撰寫。楊勇負責全書的規劃、協調及大部分章節的修改統稿，其中施誌聰、程琥、卞鋒菊、鄭時堯、吳玨、鄭碧珠、張建華等參與撰寫、修改或資料整理。 
本書能夠順利齣版，得益於楊裕生院士、李永舫院士與南開大學陳軍教授對本書的大力推薦，感謝科學技術學術著作齣版基金的資助，感謝化學工業齣版社的支持以及相關工作人員的辛勤付齣，筆者對此錶示深深地緻謝。藉此機會，也深深感謝我的研究生導師林祖賡教授以及廈門大學電化學研究所的各位前輩老師與同事們對我的長期教導、培養與幫助，感謝許多前輩、朋友們在我教學科研的不同階段所給予的提攜、關懷、指點與幫助。感謝我課題組已經畢業的60餘名博士後、博士/碩士研究生及目前在學的20餘名研究生對課題組研究工作成果的貢獻與付齣，因而使得我能夠在化學電源及其固態電化學學科開展廣泛的涉獵與探索。感謝傢人對我在業餘時間專注於教學科研工作的支持與理解。本書部分素材取自我在廈門大學物理化學專業開設的“固態電化學導論”課程內容，同時，在過去30餘年裏所在課題組的研究工作得到自然科學基金委、科技部、總裝備部以及廈門大學的大力支持和慷慨相助，使得我們能夠對相關學科與科研領域有更為深刻的認識與見解，從而希望通過這本書的齣版將這些粗淺的見解、積纍與文獻總結與廣大讀者分享。 
由於固態電化學仍處於早期的發展階段，許多理論模型與實驗方法仍在不斷地發展與完善階段。盡管我們希望盡力為讀者呈現這一新興學科的基本概貌及其發展趨勢，但由於學識有限，加上高校的教學科研工作繁忙，常疲憊於不同角色的轉換中，書中難免有疏漏與不妥之處，還希望書籍齣版後得到相關專傢與讀者的批評指正

內容簡介

內容簡介

本書是《電化學叢書》分冊之一。書中全麵係統地闡述瞭各種常用和新型化學電源，包括一次電池、二次電池、燃料電池和金屬空氣電池等，結閤作者們在該領域研究的心得與成果，重點介紹這些化學電源的工作原理、發展概況、新研究成果、應用前景和存在問題等。
本書內容深入淺齣，力求為廣大讀者提供比較翔實的參考，可供能源、材料和化學電源等相關領域科研人員與技術人員使用，也可作為高校相關專業高年級本科生、研究生的學習參考書。

作者推薦

“十二五”重點圖書，主編是電化學領域專傢，圖書內容較全麵係統地介紹瞭一次電池、二次電池、燃料電池、金屬-空氣電池等各種新型和熱門化學電源的工作原理、發展概況、新研究成果、應用前景和存在問題。

圖書目錄

第1章 緒論
1.1 化石能源的問題
1.2 21世紀的能源發展趨勢
1.2.1 可再生能源的開發將越來越受到重視
1.2.2 煤炭將作為過渡能源而受到重視
1.2.3 節能技術將備受重視
1.2.4 甲烷水閤新化石能源的開發將得到強化
1.3 各種可再生能源的優缺點
1.3.1 太陽能
1.3.2 風能
1.3.3 生物質能
1.3.4 氫能
1.4 新能源與電化學的關係
參考文獻
第2章 一次電池
2.1 引言
2.2 鋅錳電池
2.2.1 鋅錳電池概述
2.2.2 鋅錳電池的工作原理
2.2.3 鋅錳電池的發展概況
2.3 鋅氧化銀電池
2.3.1 概述
2.3.2 鋅銀電池的工作原理
2.3.3 鋅銀電池的研發概況
2.4 鋰電池
2.4.1 概述
2.4.2 不同鋰電池的工作原理和優缺點
參考文獻
第3章 二次電池
3.1 引言
3.1.1 二次電池分類
3.1.2 二次電池對材料的基本要求
3.1.3 有效放電容量
3.2 可充堿錳電池
3.2.1 概述
3.2.2 金屬錳電化學
3.2.3 錳氧化物物化性質
3.2.4 MnO2電化學
3.2.5 質子動力學
3.2.6 循環性能
3.2.7 “惰性”——一個隻具有相對意義的概念
3.2.8 展望
3.3 鉛酸電池
3.3.1 概述
3.3.2 充放電反應
3.3.3 電解液
3.3.4 電位.pH圖
3.3.5 Pb及其化閤物
3.3.6 正極充放電反應
3.3.7 負極充放電反應
3.3.8 “Coup de Fouet”現象
3.3.9 自放電反應
3.3.10 性能衰減機理
3.3.11 應用舉例
3.3.12 研究進展
3.3.13 隔膜
3.3.14 早期容量損失
3.3.15 發展方嚮
3.4 H2.Ni電池
3.4.1 概述
3.4.2 鎳及其氧化物、氫氧化物
3.4.3 電化學
3.4.4 充放電機理
3.4.5 氫電極簡述
3.4.6 應用舉例
3.4.7 研究現狀
3.4.8 前景與展望
3.5 堿性電池
3.5.1 鋅鎳、鐵鎳、鎘鎳、超鐵和鋅銀電池
3.5.2 MH-Ni電池
3.6 鋰離子電池
3.6.1 概述
3.6.2 碳基負極材料
3.6.3 金屬鋰負極
3.6.4 閤金與金屬間化閤物
3.6.5 氮化物
3.6.6 尖晶石Li
3.6.7 層狀過渡金屬氧化物
3.6.8 橄欖石結構磷酸鹽
3.6.9 Li-V-P-O、VOx係列嵌鋰材料簡述
3.6.10 Li-Ti-O嵌鋰電極材料
3.6.11 電解液
3.6.12 總結
參考文獻
第4章 燃料電池
4.1 引言
4.1.1 燃料電池的定義
4.1.2 燃料電池的曆史迴顧
4.1.3 燃料電池基礎
4.2 質子交換膜燃料電池
4.2.1 質子交換膜燃料電池的發展簡史
4.2.2 質子交換膜燃料電池的工作原理
4.2.3 質子交換膜燃料電池的特點
4.2.4 膜電極組件
4.2.5 質子交換膜燃料電池商業化的問題
4.3 直接甲醇燃料電池
4.3.1 直接甲醇燃料電池的研發概況
4.3.2 工作原理
4.3.3 基本結構
4.3.4 直接甲醇燃料電池的優點
4.3.5 直接甲醇燃料電池性能的改進
4.3.6 質子交換膜
4.4 直接甲酸燃料電池
4.4.1 研究甲醇替代燃料的原因
4.4.2 直接甲酸燃料電池的優缺點
4.5 直接乙醇燃料電池
4.5.1 直接乙醇燃料電池發展概況
4.5.2 直接乙醇燃料電池優缺點
4.5.3 直接乙醇燃料電池的工作原理
4.6 直接碳燃料電池
4.6.1 直接碳燃料電池的發展概況
4.6.2 直接碳燃料電池的工作原理與電池結構
4.6.3 直接碳燃料電池的特點
4.6.4 雜化型直接碳燃料電池
4.6.5 直接碳燃料電池的問題與展望
4.7 堿性燃料電池
4.7.1 堿性燃料電池的發展概況
4.7.2 堿性燃料電池的優缺點
4.7.3 堿性燃料電池的工作原理
4.7.4 堿性燃料電池的基本結構
4.8 磷酸燃料電池
4.8.1 磷酸燃料電池發展概況
4.8.2 磷酸燃料電池的工作原理和工作條件
4.8.3 磷酸燃料電池的優缺點
4.8.4 磷酸燃料電池的基本結構
4.8.5 影響磷酸燃料電池性能的因素
4.8.6 影響壽命的因素及改進方法
4.8.7 磷酸燃料電池商業化的展望
4.9 熔融碳酸鹽燃料電池
4.9.1 熔融碳酸鹽燃料電池發展概況
4.9.2 熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理
4.9.3 熔融碳酸鹽燃料電池電極材料
4.9.4 熔融碳酸鹽燃料電池隔膜材料
4.9.5 熔融碳酸鹽燃料電池的電解質
4.9.6 熔融碳酸鹽燃料電池的結構
4.9.7 操作條件對熔融碳酸鹽燃料電池性能的影響
4.9.8 熔融碳酸鹽燃料電池的優點
4.9.9 熔融碳酸鹽燃料電池的缺點
4.9.10 熔融碳酸鹽燃料電池商業化的問題
4.10 固體氧化物燃料電池
4.10.1 固體氧化物燃料電池的發展概況
4.10.2 固體氧化物燃料電池的工作原理
4.10.3 固體氧化物燃料電池的電解質材料
4.10.4 質子傳導電解質
4.10.5 氧氣在陰極的還原機理
4.10.6 連接材料和密封材料
4.10.7 固體氧化物燃料電池的結構與組成
4.11 生物燃料電池
4.11.1 生物燃料電池的發展概況
4.11.2 生物燃料電池的工作原理、特點和分類
4.11.3 微生物燃料電池
參考文獻
第5章 金屬-空氣電池
5.1 金屬-空氣電池的工作原理
5.2 金屬-空氣電池的特點
5.3 金屬-空氣電池的分類
5.3.1 按陰極氧化劑分類
5.3.2 按陽極所用金屬材料分類
5.3.3 按工作方式分類
5.3.4 按電解質溶液分類
5.4 金屬-空氣電池的應用
5.4.1 電動運輸工具的牽引電源
5.4.2 備用和應急電源
5.4.3 便攜式儀器設備電源
5.4.4 水下電源
5.5 金屬-空氣電池陽極材料
5.5.1 鋅陽極
5.5.2 鋁陽極
5.5.3 鎂陽極
5.6 金屬-空氣電池結構與性能
5.6.1 金屬-空氣電池的優點
5.6.2 堿性空氣陰極的工作原理
5.6.3 機械充電式鋅-空氣電池
5.6.4 連續供料式鋅-空氣電池
5.6.5 金屬-過氧化氫空氣電池
參考文獻
索引




第1章 電催化基礎與應用研究進展
1.1 電化學的發展曆史
1.2 電催化反應的基本規律和兩類電催化反應及其共同特點
1.3 研究電極過程的**電化學方法、錶麵分析技術和電化學原位譜學方法
1.3.1 **電化學研究方法
1.3.2 非傳統電化學研究方法及其進展
1.4 電催化劑的電子結構效應和錶麵結構效應
1.4.1 電子結構效應對電催化反應速度的影響
1.4.2 錶麵結構效應對電催化反應速度的影響
1.5 一些實際電催化體係的分析和討論
1.5.1 納米粒子的組成及其對電催化性能的影響
1.5.2 催化劑載體對電催化性能的影響
1.5.3 納米粒子的錶麵結構對其電催化性能的影響
1.5.4 納米尺度電催化劑活性的比較與關聯
1.6 總結與展望
參考文獻

第2章 電催化錶麵結構效應與金屬納米粒子催化劑錶麵結構控製閤成
2.1 電催化錶麵結構效應
2.1.1 金屬單晶麵及其錶麵原子排列結構
2.1.2 晶麵結構效應
2.2 金屬納米粒子的錶麵結構控製閤成及其電催化
2.2.1 納米粒子形狀與晶麵的關係
2.2.2 晶體生長規律
2.2.3 低錶麵能金屬納米粒子的控製閤成及其催化性能研究
2.2.4 高錶麵能金屬納米粒子的控製閤成及其電催化
2.3 總結與展望
參考文獻

第3章 電催化中的電子效應與協同效應
3.1 金屬錶麵吸附作用的物理化學基礎
3.1.1 金屬的電子能帶結構
3.1.2 吸附質與金屬錶麵的相互作用
3.1.3 吸附作用的密度泛函理論計算
3.2 催化作用中的電子效應與協同效應
3.2.1 吸附作用的電子特徵描述
3.2.2 金屬錶麵反應性及其電子效應調控
3.2.3 催化作用中的協同效應
3.3 研究實例
3.3.1 氧還原反應Pt閤金催化劑的電子效應
3.3.2 甲酸氧化反應Pd閤金催化劑的錶麵反應性調控
3.3.3 氫氧化反應Ni催化劑d帶反應性的選擇性抑製
3.3.4 利用幾何效應調控Pt催化甲醇氧化的反應選擇性
3.3.5 Pt.Ru電催化協同效應的直接觀測
3.3.6 Pd.Au閤金錶麵H吸附與CO吸附所需的小Pd原子聚集體
參考文獻

第4章 電催化劑的設計與理論模擬
4.1 電極/溶液界麵電荷傳遞過程的量子效應
4.1.1 電子轉移反應的基本類型
4.1.2 電子轉移的基本原理
4.1.3 Marcus的電子轉移理論
4.1.4 電極/溶液界麵電子的隧道效應
4.2 電極/溶液界麵的量子化學模擬
4.2.1 計算方法與模型
4.2.2 催化劑的反應活性和電子構型的計算
4.2.3 溶劑效應
4.2.4 電極電勢的模擬
4.3 電極過程動力學模擬及其應用
4.3.1 氧氣電催化還原
4.3.2 甲醇電催化氧化
4.3.3 電催化非綫性動力學過程模擬
4.4 總結與展望
參考文獻

第5章 燃料電池催化劑新材料
第6章 氫電極電催化
第7章 鉑基催化劑上的氧還原電催化
第8章 幾種代氫燃料分子的直接電催化氧化
第9章 有機小分子電催化
第10章 酶電催化
第11章 光電催化
第12章 燃料電池電催化
第13章 工業過程電催化
索引

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