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电化学与电池储能 邓远富 科学出版社 PDF电子教材 PDF电子书 大学教材电子版 电子课本 网盘下载(价值139元)【高清非扫描版】(2023年11月)

电化学与电池储能》邓远富 科学出版社 PDF电子教材 PDF电子书 大学教材电子版 电子课本 网盘下载(价值139元)【高清非扫描版】(2023年11月)

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图书简介:

电化学是一门横跨基础科学和应用科学的重要学科。《电化学与电池储能》将电化学的基础知识、新理论和新方法引入教材和课程建设中。《电化学与电池储能》主要内容包括:电化学原理(电解质溶液基础、电化学热力学与电极/溶液界面性质、电极过程动力学及几种重要的电极过程)、电化学研究方法、电池储能(锂离子电池、新型电池、电化学电容器和燃料电池)及半导体电化学和太阳能电池。

目录:

前言
第1章 绪论 1
1.1 电化学的概念 1
1.1.1 什么是电化学 1
1.1.2 电化学反应的特点 1
1.1.3 电化学反应体系 3
1.1.4 电化学的研究范畴 3
1.2 电化学的发展历史 4
1.3 电化学主要应用领域 5
1.3.1 经典应用领域 6
1.3.2 代表性的新领域 7
1.4 电化学学科的发展趋势 10
习题与思考题 11
第2章 电解质溶液基础 12
2.1 电解质的分类 12
2.2 电解质溶液的静态性质 13
2.2.1 电离度和电离常数 13
2.2.2 活度与活度系数 13
2.2.3 离子强度 15
2.3 电解质溶液的离子相互作用理论 16
2.3.1 强电解质溶液的离子互吸理论 16
2.3.2 离子缔合理论 20
2.4 离子的溶剂化作用与水化作用 23
2.4.1 水的性质与结构 23
2.4.2 离子水化数 24
2.4.3 溶剂化作用对离子平均活度系数的影响 25
2.5 电解质溶液的动态性质 27
2.5.1 电导、离子淌度和迁移数 27
2.5.2 电解质溶液电导的实验数据 29
2.5.3 强电解质溶液的电导理论 32
2.5.4 异常电导现象 33
2.5.5 电解质溶液的扩散现象 34
2.5.6 扩散系数、离子淌度和摩尔电导之间的关系 35
2.6 非水溶液电解质 37
2.6.1 非水溶剂中的离子溶剂化作用 37
2.6.2 非水溶液的电导率 38
2.7 电解质溶液对可充电电池的性能影响—实例分析 38
2.7.1 通过改变电解质中阴离子种类和电解质浓度改善电池性能 39
2.7.2 通过在电解质中掺入添加剂调控改善电池性能 40
习题与思考题 41
第3章 电化学热力学与电极/溶液界面性质 43
3.1 电动势形成的机理和电极电势的性质 43
3.1.1 电势与电化学势 43
3.1.2 相间电势差与电动势的组成 44
3.1.3 电极/溶液界面产生相间电势差的原因 45
3.1.4 液体接界电势 46
3.2 可逆电池的概念 48
3.2.1 可逆电池应具备的条件 48
3.2.2 可逆电池电动势的符号与电池的书写规则 49
3.3 可逆电池热力学 50
3.3.1 电池电动势和热力学平衡常数之间的关联 50
3.3.2 电动势和温度系数与其反应的ΔH和ΔS之间的关联 50
3.4 平衡电极电势与可逆电极 51
3.4.1 标准电极与标准电极电势 51
3.4.2 可逆电极的几种类型 53
3.4.3 非水溶剂中的电化学序列 54
3.4.4 非水溶剂的参比电极及工作的电势范围 56
3.5 可逆电池的分类 57
3.5.1 物理电池 57
3.5.2 浓差电池 57
3.5.3 化学电池 59
3.6 不可逆电极 60
3.6.1 不可逆电极及其电势 60
3.6.2 不可逆电极类型 62
3.6.3 可逆电极电势与不可逆电极电势的判别 63
3.7 φ-pH图及其应用 64
3.7.1 φ-pH图的定义与性质 64
3.7.2 φ-pH图的绘制方法 65
3.7.3 水的φ-pH图 66
3.7.4 金属-水系的φ-pH图 68
3.7.5 φ-pH图的局限性 71
3.8 电极/溶液界面性质 71
3.8.1 电极/溶液界面现象及其研究方法 71
3.8.2 零电荷电势 78
3.9 双电层结构模型简介 81
3.9.1 平板电容器的双电层模型 81
3.9.2 分散双电层模型 81
3.9.3 吸附双电层模型 82
3.9.4 双电层结构理论的发展 85
3.9.5 新型电化学双电层描述 87
3.10 电极/溶液界面上的吸附现象 91
3.10.1 无机阴离子的吸附 91
3.10.2 无机阳离子的吸附 93
3.10.3 有机分子(或有机离子)的吸附 93
习题与思考题 97
第4章 电极过程动力学及几种重要的电极过程 101
4.1 电化学动力学理论基础 101
4.2 电极过程的Butler-Volmer模型 104
4.2.1 电极反应的本质 104
4.2.2 Butler-Volmer模型的建立 105
4.2.3 传递系数和标准速率常数 108
4.2.4 交换电流密度 110
4.3 单电子反应的电化学极化 111
4.3.1 电化学极化下的Butler-Volmer公式 112
4.3.2 线性极化公式 114
4.3.3 Tafel公式和应用 114
4.4 多电子反应的电极动力学 115
4.4.1 多电子反应中决速步骤的计算数 116
4.4.2 多电子反应的电化学极化 117
4.4.3 多电子反应的Butler-Volmer公式 119
4.5 几种重要的电极过程 120
4.5.1 电极过程与电极反应 120
4.5.2 电极反应的特点与种类 124
4.5.3 电极过程的决速步骤 127
4.5.4 锂离子电池的电极过程与特点 128
习题与思考题 130
第5章 电化学研究方法 132
5.1 电化学测量仪器 132
5.1.1 电化学测量仪器涉及的基本电路 132
5.1.2 恒电势仪和恒电流仪 135
5.1.3 电化学实验操作 138
5.2 电化学等效电路 139
5.2.1 等效电路模型的建立 140
5.2.2 电化学反应电阻和解析方法 140
5.2.3 溶液浓差阻抗和解析方法 141
5.2.4 锂离子电池等效电路的建立 143
5.3 伏安测试与分析 145
5.3.1 循环伏安法 145
5.3.2 可逆、准可逆与不可逆电化学体系的电流-电势曲线 147
5.3.3 循环伏安法在锂离子电池研究中的应用 149
5.4 电化学阻抗谱技术 151
5.4.1 复数和复数运算 152
5.4.2 拉普拉斯变换 157
5.4.3 阻抗谱模型的等效电子电路 160
5.4.4 电化学阻抗谱的解析方法 161
5.4.5 锂离子电池的阻抗谱综合分析方法 164
习题与思考题 166
第6章 化学电源概述与锂离子电池技术 169
6.1 化学电源概述 169
6.1.1 化学电源的产生和发展 169
6.1.2 化学电源的组成及作用 170
6.1.3 化学电源的性能参数 172
6.2 锂离子电池 181
6.2.1 锂离子电池简介 181
6.2.2 锂离子电池的设计 184
6.2.3 锂离子电池的关键材料 187
6.3 锂离子电池相关储能技术 209
6.3.1 储能技术的分类与发展程度 209
6.3.2 储能技术的重要性及相关应用 210
6.3.3 锂离子电池在储能技术中的应用 214
6.4 锂离子电池技术的发展方向和展望 218
习题与思考题 221
第7章 新型电池技术 223
7.1 新型电池概述 223
7.2 锂硫电池 224
7.2.1 锂硫电池的原理和结构 224
7.2.2 正极材料 225
7.2.3 锂负极设计 228
7.2.4 电解质材料 229
7.2.5 锂硫电池的特点及应用 231
7.3 锂氧电池 233
7.3.1 锂氧电池的原理和结构 233
7.3.2 空气电极(正极) 236
7.3.3 电解质材料 238
7.3.4 锂负极的保护 239
7.3.5 锂氧电池的特点及应用 240
7.4 锌-空气电池 242
7.4.1 锌-空气电池的原理和结构 242
7.4.2 正极材料 244
7.4.3 锌负极设计 246
7.4.4 电解质材料 247
7.4.5 锌-空气电池的特点及应用 249
7.5 钠离子电池 251
7.5.1 钠离子电池的原理和结构 251
7.5.2 正极材料 251
7.5.3 负极材料 252
7.5.4 电解质材料 254
7.5.5 钠离子电池的特点及应用 256
习题与思考题 259
第8章 电化学电容器技术 260
8.1 电化学电容器的产生和发展 260
8.2 电化学电容器的结构和工作机理 261
8.2.1 电化学电容器的结构 261
8.2.2 电化学电容器的工作机理 265
8.3 电化学电容器的分类 268
8.3.1 按照工作原理划分 268
8.3.2 按照电解液类型划分 270
8.3.3 按照电极构成划分 271
8.4 双电层电容器 271
8.4.1 双电层电容器的性能参数 272
8.4.2 双电层电容器的关键材料 277
8.4.3 双电层电容器的应用和发展 289
8.5 赝电容器 294
8.5.1 导电聚合物 295
8.5.2 过渡金属氧化物 298
8.5.3 其他赝电容效应 299
8.6 锂离子电容器 301
8.6.1 预置锂碳材料//活性炭体系LIC 302
8.6.2 LTO//AC体系锂离子电容器 303
习题与思考题 305
第9章 燃料电池技术 306
9.1 燃料电池概述 306
9.1.1 燃料电池的分类与工作原理 306
9.1.2 燃料电池的发展与应用 308
9.2 质子交换膜燃料电池 309
9.2.1 电池结构及工作原理 310
9.2.2 质子交换膜 313
9.2.3 电催化剂 315
9.2.4 双极板 320
9.2.5 膜电极和电堆 323
9.2.6 特点及应用 326
9.3 固体氧化物燃料电池 328
9.3.1 电池结构及工作原理 329
9.3.2 电解质材料 332
9.3.3 催化电极 332
9.3.4 双极连接材料 334
9.3.5 特点及应用 335
9.4 碱性燃料电池 336
9.4.1 电池结构及工作原理 337
9.4.2 电解质材料和阴离子交换膜 339
9.4.3 催化剂和电极 340
9.4.4 特点及应用 342
习题与思考题 343
第10章 半导体电化学和太阳能电池技术 344
10.1 半导体物理学基础 344
10.1.1 半导体的能带理论 344
10.1.2 半导体中的杂质与缺陷 345
10.1.3 半导体中的光吸收特性 346
10.1.4 半导体中载流子的分布与传输 347
10.2 太阳能电池基础 350
10.2.1 太阳能电池能量转换原理 350
10.2.2 太阳能电池性能表征 352
10.2.3 影响太阳能电池性能的因素 354
10.3 钙钛矿太阳能电池技术 355
10.3.1 钙钛矿材料 355
10.3.2 钙钛矿薄膜的制备与形貌控制 358
10.3.3 钙钛矿太阳能电池的电荷传输材料 359
10.3.4 钙钛矿太阳能电池的结构优化 361
10.3.5 钙钛矿太阳能电池的稳定性 362
习题与思考题 364
参考文献 365


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