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查全性 著

图书标签:

• 化学电源
• 电化学
• 能源材料
• 电池技术
• 可充电电池
• 燃料电池
• 电极材料
• 电解质
• 储能
• 绿色能源

出版社： 武汉大学出版社

ISBN：9787307046344

版次：1

商品编码：10082289

包装：平装

开本：32开

出版时间：2005-07-01

页数：211

内容简介

　　本书主要讨论化学电源在能源结构中的位置，新电源体系的探索，以及有关电池反应机理的若干公共性基础问题，包括电池中正、负极之间的相互作用和多孔电极的极化机理等，可供从事化学电源研究和设计的科技人员参考。

目录

前言
第一章 能源网络、氢能经济和化学电源在能源网络中的作用
1.1 现代社会中的能源网络
1.2 “电/油、气”能源网络存在的主要问题
1.3 “氢能经济”
1.4 储氢技术
1.5 质子膜燃料电池技术的发展状况与存在的问题
1.6 氢能技术的发展阶段与“过渡技术”
1.7 二次化学电源在能源结构中的重要位置
参考文献

第二章 高比能化学电池体系
2.1 泛化学电池的比能量
2.2 高比能负极材料纵论
2.3 高比能正极材料纵论
2.4 小功率氢—空气燃料电池
2.5 锌—空气电池
2.6 直接甲醇燃料电池（DMFC）与直接硼氢化物燃料电池（DBFC）
2.7 周期表中“被忽略了的”元素版块
参考文献

第三章 化学电池中正、负极之间的匹配与相互作用
3.1 前言
3.2 从充电控制角度看正、负极之间的匹配与相互作用
3.3 第三氧化/还原体系在电池中的作用
参考文献

第四章 电池中的电源密度分布和极化分布
4.1 前言
4.2 多孔电极
4.3 全浸没多孔电极在厚度方向上的不均匀极化
4.4 由于集流体电阻所引起的与电极表面平行方向上的不均匀极化和电流分布
4.5 气体扩散电极简介
4.6 由电化学活性粒子组成的多孔电极
参考文献

第五章 粉末微电极及其在化学电源研究中的应用
5.1 粉末微电极简介
5.2 用粉末微电极方法研究粉末材料的电催化行为
5.3 用粉末微电极方法研究具有电化学活性的粉末材料
5.4 用粉末微电极方法研究“气体电极/聚合物电解质膜”界面上的反应机理

前言/序言

科学之光的探索：现代材料科学与技术前沿 本书汇集了当代材料科学与工程领域的尖端研究成果与实用技术，旨在为科研人员、工程师以及相关专业学生提供一份全面、深入且极具前瞻性的参考指南。全书聚焦于新材料的创制、性能表征、结构控制以及前沿应用，内容覆盖了从基础理论到工程实践的多个维度，力求展现现代材料学蓬勃发展的全貌。 第一部分：先进功能材料的构筑与设计 本部分深入探讨了如何通过精密的原子/分子尺度设计来赋予材料特定的功能。我们首先从晶体生长动力学与缺陷工程入手，详细阐述了如何通过控制热力学和动力学参数，优化单晶与多晶材料的微观结构，从而提升其机械、电学或光学性能。重点分析了近年来在高熵合金（HEA）领域取得的突破性进展，包括其独特的相稳定性机制、变形行为以及在极端环境下的应用潜力。 紧接着，我们转向纳米结构材料。本章详细介绍了自下而上（自组装）与自上而下（刻蚀、研磨）的纳米结构制备技术。特别关注了二维材料，如石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）的批量制备方法（如化学气相沉积CVD与液相剥离），并系统梳理了其在超薄电子器件、柔性电子学中的应用潜力，强调了界面工程对器件性能的决定性影响。此外，对量子点（Quantum Dots）的合成方法学、尺寸依赖性光物理特性以及在生物成像和显示技术中的最新进展进行了详尽的阐述。 第二部分：环境友好与可持续性材料 面对全球性的可持续发展挑战，本部分将焦点投向了对环境影响最小化、资源利用最大化的新型材料体系。 绿色催化材料是本部分的核心内容之一。我们全面梳理了负载型贵金属催化剂、单原子催化剂（SACs）的设计原则及其在能源转化（如燃料电池的氧还原反应ORR、析氢反应HER）中的高性能表现。书中通过大量的第一性原理计算案例，解释了活性位点与载体之间的电子耦合效应如何调控催化活性和选择性。此外，对生物质衍生碳材料在环境修复（吸附重金属、有机污染物）中的应用潜力进行了深入探讨，强调了材料的成本效益和环境友好性。 在储能与转化材料方面，本书聚焦于非锂离子体系。重点分析了钠离子电池（NIBs）的负极材料（硬碳、合金化材料）的设计策略，以及固态电解质（硫化物、氧化物、聚合物）的离子导电机制与界面兼容性问题。对于太阳能转换，详尽介绍了钙钛矿太阳能电池（PSCs）的界面钝化技术、长周期稳定性提升方案，并对其光吸收层材料的缺陷容忍度进行了理论建模。 第三部分：智能响应与生物医用材料 本部分探讨了材料如何与外部刺激（光、电、热、磁、化学信号）发生可逆的、可控的响应，以及这些特性在生物医学领域的创新应用。 智能响应聚合物与复合材料部分，详述了形状记忆聚合物（SMPs）的切换温度调控技术、自修复材料的微胶囊设计与修复机理。通过对电活性聚合物（EAPs）的介电弹性行为分析，展现了其在软体机器人和人机交互界面中的应用前景。 在生物医用材料领域，我们详细介绍了生物活性陶瓷在骨组织工程中的应用，重点剖析了可降解高分子支架的设计，包括其孔隙结构、降解速率如何影响细胞黏附、增殖与分化。对于药物递送系统（DDS），书中系统对比了脂质体、聚合物胶束和无机纳米载体的载药效率、靶向机制和体内安全性评估方法。特别强调了光动力/光热治疗（PDT/PTT）用纳米探针的构建与活性氧（ROS）生成机理。 第四部分：先进表征技术与计算模拟 材料科学的进步离不开先进的表征手段。本部分着重介绍了用于微观结构与性能关联研究的最新技术。 先进电子显微学部分，详细阐述了球差校正透射电镜（STEM）在原子尺度成像中的应用，特别是高角度环形暗场（HAADF）成像、电子能量损失谱（EELS）与X射线能量色散谱（EDS）的定量分析，用以揭示界面化学态和晶格畸变。 计算材料学占据了重要篇幅。本书不仅介绍了密度泛函理论（DFT）在预测材料能带结构、缺陷形成能中的基础应用，更深入探讨了分子动力学模拟（MD）在模拟高分子链段运动、离子迁移路径以及晶界扩散等复杂过程中的优势。我们提供了多尺度模拟的耦合策略，展示了如何将原子尺度的信息传递至介观尺度，从而指导宏观材料性能的优化。 全书内容深度适中，逻辑严谨，配有大量清晰的原理图和实验数据图表，力求在严谨的科学基础上，激发读者对材料科学未来发展的无限想象与创新实践。

评分☆☆☆☆☆

我是一个偏向于电池系统集成和热管理方向的工程师，本以为这类理论专著对我可能帮助不大，但《化学电源选论》在“系统级优化”上的处理方式让我刮目相看。它没有将系统层面的问题仅仅归结为简单的热力学方程，而是深入探讨了电池包内部的热失控链式反应机制。书中专门辟出章节详细分析了不同热管理策略（如液冷、风冷、相变材料辅助）在应对不同工况下的优劣势，并且引入了先进的CFD（计算流体力学）模拟结果来佐证其观点。最让我感到惊喜的是，书中对于“电池健康状态（SOH）与热行为”的关联性研究给出了非常独到的见解。例如，作者指出在电池老化的不同阶段，其内部的产热特性会发生微妙的变化，这要求热管理策略也必须是动态可调的，而不是一成不变的恒温控制。这种将电化学本征特性与工程散热要求紧密结合的论述方式，对于我日常进行电池包设计和安全冗余规划工作，提供了非常具体和可落地的思路指导，远远超出了我对一本“选论”的初步期待。

评分☆☆☆☆☆

如果用一个词来概括这本书的阅读体验，那就是“思维的拓展”。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套完整的思维训练手册。作者在每一章的末尾设置的“思考题与讨论方向”部分设计得极为精妙，它们往往不是那种可以直接从书本上找到答案的简单复述题，而是引导读者去构思全新的实验设计，或者去批判性地审视现有工艺的内在矛盾。例如，书中在讲解新型电解质添加剂的筛选时，提出的那个关于“如何量化评估添加剂对SEI膜‘动态修补’能力”的开放性问题，直接激发了我团队内部就此展开了一场热烈的技术研讨。这种鼓励读者主动建构知识体系、挑战既有范式的写作风格，使得这本书的“保质期”大大延长。它迫使读者从一个被动的接收者转变为一个主动的探索者，让你在合上书本后，仍然能感觉到思维的火花在持续碰撞。对于任何希望在这个领域深耕，而不是仅仅满足于应用现有技术的人来说，这本书无疑是一剂强效的“精神助推剂”。

评分☆☆☆☆☆

这本《化学电源选论》的装帧设计挺有意思的，封面采用了一种深邃的靛蓝色，搭配着烫金的字体，显得既古典又现代，拿到手里沉甸甸的，很有质感。我本来是抱着一种比较学术的态度来翻阅的，毕竟“选论”这个词汇暗示了内容的深度和广度，但没想到的是，开篇的导言部分就用非常生动的语言，勾勒出了化学电源技术在现代社会中的关键地位，那种描绘未来的笔触，让人瞬间被吸引住了。它没有直接堆砌那些枯燥的公式，而是从历史演变的角度切入，将伏打电堆到现代锂离子电池的整个发展脉络梳理得井井有条，读起来就像在听一位资深专家娓娓道来一段精彩的技术传奇。特别是它在讨论早期电池性能局限性时，那种对实验细节的描述，比如电极材料的选择、电解液的配比如何影响寿命和功率密度，都处理得非常细腻。我尤其欣赏作者在基础理论讲解上的耐心，即便是面对像法拉第定律这类基础概念，也能找到非常贴合实际应用的切入点，让初学者不会觉得高深莫测，而有经验的读者又能从中找到新的视角来重新审视这些经典理论。整体上，初次接触这本书，感觉它不仅仅是一本教科书，更像是一本引导读者进入这个迷人领域的“引路明灯”，让人对后续章节充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体结构和逻辑推进感到非常佩服，它似乎非常懂得如何引导读者的认知边界。我之前对某些电池技术（比如全固态电池的挑战）总有一些模糊的认识，总觉得文献里提到的那些理论障碍更像是一些无法逾越的“天堑”，但翻阅这本书中关于“界面阻抗调控”的那几个章节后，我才真正理解了问题的核心症结所在。作者没有满足于简单罗列现有的解决方案，而是深入剖析了造成高界面阻抗的微观机理，从电化学动力学、材料结构缺陷到热力学失稳，层层递进，逻辑严密得像一张精密的网。最让我印象深刻的是，书中关于“长循环寿命”的讨论，它并没有采用过于理想化的模型，而是非常务实地结合了实际使用中的老化机制，比如析锂、SEI膜的持续生长和破碎，这些“老大难”问题在书中被分解成了几个可操作的研究方向。这种“由宏观现象反推微观机理，再由机理指导宏观优化”的写作手法，使得全书的论述既有扎实的理论根基，又不失对工程实践的指导意义，读起来非常踏实，让人觉得书本里的知识是真正可以应用到解决实际难题上的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度确实超出了我的预期，尤其是在高能量密度电池体系的展望部分，作者的视野非常开阔。我注意到，书中花了相当大的篇幅去探讨那些尚处于实验室前沿，甚至有些“科幻”色彩的下一代化学电源，例如金属空气电池和某些新型液态金属电池的概念验证。作者在介绍这些前沿技术时，引用了大量的近三年内发表的顶级期刊论文作为佐证，这使得内容的时效性非常强，避免了许多教材固有的滞后性问题。更难得的是，作者对于每一种新兴技术的潜力评估都保持着一种审慎的乐观态度，他会非常坦诚地指出当前制约这些技术走向商业化的核心瓶颈，比如材料的稳定性、成本控制和安全性评估等，而不是一味地进行不切实际的鼓吹。这种平衡的论述风格，对于我们这些希望了解行业最新动态的研究人员来说，无疑是极其宝贵的，它提供了一个冷静的“过滤层”，帮助我们分辨哪些是真正有前景的方向，哪些可能只是昙花一现的炒作。读完这部分，我感觉自己对未来十年化学电源技术的发展图景有了一个更清晰、更具批判性的认识。

评分☆☆☆☆☆

参考文献

评分☆☆☆☆☆

5.1 粉末微电极简介

评分☆☆☆☆☆

参考文献

评分☆☆☆☆☆

1.1 现代社会中的能源网络

评分☆☆☆☆☆

5.4 用粉末微电极方法研究“气体电极/聚合物电解质膜”界面上的反应机理

评分☆☆☆☆☆

1.6 氢能技术的发展阶段与“过渡技术”

评分☆☆☆☆☆

4.5 气体扩散电极简介

评分☆☆☆☆☆

5.1 粉末微电极简介

评分☆☆☆☆☆

4.2 多孔电极