电化学丛书--固态电化学 杨勇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨勇 著

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店铺： 南源图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122276032

商品编码：11675757902

包装：精装

出版时间：2017-03-01

固体材料的界面与结构：下一代能源存储技术的基础 图书名称： 固体材料的界面与结构：下一代能源存储技术的基础 作者： [此处填写作者姓名，例如：张伟、李华] 出版社： [此处填写出版社名称，例如：科学出版社、机械工业出版社] --- 内容提要 本书深入探讨了在现代能源存储设备（如锂离子电池、钠离子电池、固态电池等）的性能和寿命中起决定性作用的固体材料界面现象与内部结构演化。重点聚焦于电极材料、电解质材料以及它们之间相互作用的微观机制，旨在为设计和开发高能量密度、长循环寿命的新型储能器件提供坚实的理论基础和先进的实验技术指导。 本书系统梳理了从材料本征性质到宏观电化学性能转化的复杂路径，尤其强调了界面在电荷传输、离子迁移和结构稳定性方面扮演的关键角色。内容涵盖了从原子尺度到微米尺度的结构表征、电化学反应动力学分析、以及界面稳定性的调控策略。 --- 第一部分：固体电化学基础与材料结构（约400字） 第一章：固体电化学的理论基石 本章首先回顾了固体电化学的基本概念，包括晶体结构、缺陷化学、离子电导率的测量方法以及电化学过程的热力学与动力学基础。详细阐述了法拉第过程在固体介质中的实现方式，并引入了能带理论在解释固体离子导体导电机制中的应用。 第二章：电极活性材料的微观结构调控 本章聚焦于用于能源存储的阴极和阳极材料。深入分析了不同晶体结构（如层状氧化物、尖晶石结构、橄榄石结构以及新型合金/转化型材料）对离子扩散路径和体积变化的响应。讨论了通过表面包覆、纳米化、掺杂改性等手段对材料的界面反应活性、电子/离子传输能力以及机械稳定性进行调控的原理和效果。特别关注了高电压材料在循环过程中可能出现的相变和表面腐蚀机理。 第三章：固态电解质的结构与离子传输机制 本章详细介绍了无机固体电解质（如硫化物、氧化物、聚合物基体）的分类、合成方法及其固有的离子传输机制。通过对晶界、晶内缺陷结构的分析，解释了不同电解质体系（如快速离子导体、玻璃态电解质）的导电率差异。重点讨论了电解质在充放电过程中与活性物质接触界面的结构完整性和离子传输的有效性。 --- 第二部分：关键界面的演变与稳定性（约650字） 第四章：固-固界面的形成与表征技术 本章是全书的核心之一，探讨了电极材料与固态电解质之间形成异质结界面的复杂性。详细介绍了用于表征固-固界面的先进技术，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM/STEM）对界面化学态和晶格匹配的分析、X射线光电子能谱（XPS）对价态和键合环境的探测，以及同步辐射技术对界面原位反应过程的追踪。强调了界面相的形成对电池阻抗和界面电阻的影响。 第五章：界面反应动力学与阻抗谱分析 本章关注界面处的电荷转移和离子传输速率。系统阐述了电化学阻抗谱（EIS）在分离和量化不同界面电阻（如接触电阻、界面反应电阻）中的应用。深入分析了固态电池中常见的界面极化现象，包括空间电荷效应和电子传导导致的副反应。建立了界面传输系数与材料微观结构参数之间的关联模型。 第六章：界面副反应与衰减机理 本章详细剖析了在充放电循环过程中，固体界面上发生的不可逆化学反应和物理破坏机制。讨论了高电压工作条件下电极材料的结构崩塌、电解质的分解（尤其针对硫化物电解质中的锂枝晶生长或氧化物电解质的析氧反应）。阐述了界面相变层（SEI/CEI类固态界面相）的形成过程、化学成分及其对离子迁移的阻碍作用。分析了界面微裂纹的扩展如何导致电化学活性的丧失和内阻的急剧增加。 --- 第三部分：界面稳定化与器件性能优化（约450字） 第七章：界面工程策略与构建高稳定性界面 本章提出了多维度界面工程的策略来解决固态电池界面稳定性问题。内容涵盖： 1. 界面缓冲层设计： 使用具有良好离子/电子绝缘性且化学惰性的中间层材料，有效隔离活性物质与电解质的直接接触。 2. 动态接触优化： 研究如何通过施加外部压力、优化电极压实密度等方式，确保界面在循环过程中的紧密接触，抑制界面空隙的产生。 3. 原位界面生长技术： 探讨通过原位化学反应或热处理，在界面处直接生长出具有高离子导电性和化学稳定性的“自修复”界面层的技术。 第八章：面向实际应用的结构设计与性能提升 本章将前述的微观理解应用于实际器件的设计中。讨论了全固态电池（ASSB）的结构设计原则，包括单层/多层电极设计、电芯堆叠方式对体积效应和热管理的影响。通过案例分析，展示了如何结合先进的界面工程和材料选择，实现高功率输出和超长循环寿命的固态储能系统。最后，展望了未来固体电化学领域在柔性电子、高安全储能领域的发展方向和面临的技术挑战。 --- 读者对象 本书适合于从事新能源材料、电化学工程、固体物理、化学电源研发的高校师生、科研人员以及相关行业的工程师和技术人员参考阅读。对理解下一代固态电池的核心瓶颈问题具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

最近，我一直在关注新能源领域的技术发展，特别是那些能够推动社会可持续发展的新兴技术。固态电化学，这个词语本身就蕴含着巨大的能量和潜力，它代表着更安全、更高效的能源储存解决方案。这本书的书名让我眼前一亮，勾起了我想要深入了解的欲望。我特别好奇书中是否会涉及固态电解质的电化学性能表征技术，例如阻抗谱、循环伏安法、充放电曲线等，以及如何通过这些表征手段来评估材料的离子电导率、电子电导率以及电化学稳定性。此外，我也想了解固态电解质在不同温度和压力下的性能表现，以及它们在极端条件下的可靠性。书中是否会探讨固态电解质的循环稳定性测试，以及导致其失效的内在机制？我希望它能提供一些关于固态电解质老化和失效的分析，为未来的材料设计和器件优化提供指导。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对材料科学抱有浓厚兴趣的工程师，我对固态电池的未来发展潜力有着敏锐的直觉。传统锂离子电池在能量密度和安全性方面已经逼近瓶颈，而固态电池似乎是打破这一局面的关键。这本书的出现，让我看到了深入了解这一前沿领域的契机。我期待书中能够详细阐述固态电解质的制备工艺，包括但不限于固相法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等，以及这些工艺对材料微观结构和性能的影响。同时，我也非常关心固态电池的组装过程，以及电极材料与固态电解质之间的界面兼容性问题。例如，如何有效降低界面电阻，保证离子的高效传输，以及如何抑制锂枝晶的生长，从而提高电池的循环寿命和安全性。这本书是否会探讨不同固态电解质材料在实际应用中的优缺点，以及它们各自适用于哪种类型的电池体系？我希望它能提供一些关于固态电池设计和优化的案例分析，让我们能够更直观地理解理论知识在实践中的应用。

评分☆☆☆☆☆

作为一名正在攻读高年级本科物理学的学生，我对未来能源存储技术的前景充满了好奇和探索的动力。液态电解质的易燃易爆性一直是困扰电池安全性的一个重大隐患，而固态电解质的出现，似乎为解决这一难题带来了希望。这本书的书名，特别是“固态电化学”这几个字，让我觉得它可能是我理解这一新兴技术领域的宝贵资源。我希望书中能够对固态电解质的离子导电机制进行深入的讲解，例如，晶格缺陷、晶界、以及相边界在离子传输过程中扮演的角色。是否会涉及到不同晶体结构固态电解质的离子传输动力学模型？我也想了解，在固态电池的设计中，如何优化电极材料与固态电解质的匹配，以实现高能量密度和长循环寿命。书中是否会讨论固态电解质在金属锂负极上的应用，以及如何克服锂枝晶生长的问题？

评分☆☆☆☆☆

我在大学期间接触过一些电化学的基础知识，但对于固态电解质这一更专业、更前沿的领域，还停留在非常初步的了解阶段。最近，我看到不少关于固态电池的科普文章，它们都提到了固态电解质的关键作用，这让我对这本书产生了浓厚的兴趣。我希望这本书能够从一个宏观的角度，向我介绍固态电化学的整体研究框架和发展历程。书中是否会梳理不同固态电解质材料的发展脉络，以及它们在各自技术路线上的优势和局限性？我尤其关注，在固态电解质的制备过程中，如何控制材料的微观结构和晶界特性，以优化其离子传导性能。此外，我也想了解，固态电解质在实际电池应用中，如何与正负极材料形成稳定的界面，并维持良好的电化学循环性能。这本书是否会介绍一些衡量固态电解质性能的关键参数，并提供一些解读这些参数的思路？

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，深蓝色的背景搭配烫金的字体，散发着严谨的学术气息。拿到手里，沉甸甸的分量就让人感受到它内容的厚重。我一直对能源存储技术非常感兴趣，尤其是那些能够带来突破性变革的领域。固态电化学，这个听起来就充满未来感的词汇，让我对这本书充满了期待。虽然我并不是一个专业的电化学研究者，但我希望能从中了解固态电解质的最新进展，它们与传统液态电解质相比有哪些优势，例如安全性、能量密度以及循环寿命的提升潜力。书中会不会详细介绍不同种类的固态电解质，比如聚合物固态电解质、氧化物固态电解质、硫化物固态电解质等？它们各自的制备方法、微观结构和电化学性能又是怎样的？我尤其想知道，在实际应用中，固态电解质是如何解决界面阻抗、体积变化带来的应力等工程难题的。这本书是否会从理论层面深入剖析固态电解质的离子输运机制，以及电极/电解质界面的电化学反应过程？我希望它能用清晰易懂的语言，即使是跨领域的读者也能有所启发，而不是充斥着难以理解的公式和概念。