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《新能源材料科学与应用技术》编委会 编

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• 新能源材料
• 材料科学
• 应用技术
• 新能源
• 材料工程
• 能源技术
• 绿色能源
• 可持续发展
• 科技
• 前沿科技

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030472984

版次：1

商品编码：12063437

包装：精装

丛书名： 中国科学院宁波工业技术研究院（筹）科技协同创新丛书

开本：16开

出版时间：2016-02-01

用纸：胶版纸

页数：426

字数：537000

正文语种：中文

内容简介

　　《新能源材料科学与应用技术》内容包括硅基太阳能电池、化合物太阳能电池、聚合物太阳能电池、有机／无机杂化太阳能电池材料和应用技术，以及锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池、全固态锂电池材料与应用技术，系统阐述了多种太阳能电池、锂电池材料与技术的基本科学原理，探讨了获取高性能太阳能电池和锂电池新材料的知识和方法，重点介绍了国内外相关领域的新研究进展和前景展望。
　　《新能源材料科学与应用技术》涉及的新能源材料类型多、应用广，适合能源材料与技术领域的研究人员、工程师及相关专业人员阅读，可以向读者提供广泛的知识交叉和技术交叉信息，启发和促进各自专业知识的学习和技术的研发。

内页插图

目录

序言
前言

第1章 绪论
1．1 太阳能电池发展现状简介
1．2 太阳能电池原理
1．2．1 太阳能电池性能表征
1．2．2 太阳能电池效率分析
1．3 太阳能电池发展现状及发展前景
1．3．1 硅基太阳能电池
1．3．2 化合物太阳能电池
1．3．3 聚合物太阳能电池
1．3．4 有机／无机杂化太阳能电池
1．4 锂离子电池发展现状简介
1．4．1 电池发展简史
1．4．2 锂电池的诞生与发展
1．4．3 锂离子电池的诞生与发展
1．5 锂离子电池的工作原理
1．6 主要相关学科
1．7 电池化学基础
1．7．1 电势
1．7．2 电极反应控制步骤
1．7．3 电极反应总量
1．8 锂离子电池发展趋势
参考文献

第2章 硅基太阳能电池
2．1 硅基太阳能电池简介
2．2 晶体硅太阳能电池
2．2．1 晶体硅太阳能电池发展历史
2．2．2 高效晶体硅太阳能电池关键技术
2．2．3 晶体硅太阳能电池发展瓶颈
2．3 非晶／微晶硅太阳能电池
2．3．1 非晶硅材料研究历史
2．3．2 非晶硅材料
2．3．3 微晶硅材料
2．3．4 非晶／微晶硅太阳能电池技术
2．3．5 非晶／微晶硅太阳能电池发展瓶颈
2．4 薄膜晶体硅太阳能电池
2．4．1 薄膜晶体硅太阳能电池研究历史
2．4．2 薄膜晶体硅太阳能电池技术
2．4．3 薄膜晶体硅太阳能电池发展瓶颈
参考文献

第3章 化合物太阳能电池
3．1 化合物太阳能电池简介
3．1．1 化合物结构及能带图
3．1．2 化合物电池分类
3．2 GaAs太阳能电池
3．2．1 GaAs太阳能电池发展历史
3．2．2 GaAs太阳能电池技术趋势及发展瓶颈
3．3 InP太阳能电池
3．3．1 InP太阳能电池发展历史
3．3．2 InP太阳能电池制备技术及发展趋势
3．4 CdTe太阳能电池
3．4．1 CdTe太阳能电池发展历史及现状
3．4．2 CdTe太阳能电池制备技术及发展趋势
3．5 CIGS太阳能电池
3．5．1 CIGS太阳能电池发展历史
3．5．2 CIGS薄膜电池结构
3．5．3 CIGS薄膜制备技术
3．5．4 CIGS太阳能电池技术发展趋势
3．6 CZTS太阳能电池
3．6．1 CZTS太阳能电池吸收层介绍
3．6．2 CzTs薄膜制备技术
3．6．3 CZTS太阳能电池技术瓶颈
3．7 主要应用及前景展望
3．7．1 地面应用
3．7．2 空间应用
3．7．3 化合物太阳能电池前景展望
参考文献

第4章 聚合物太阳能电池
4．1 聚合物太阳能电池简介
4．2 聚合物太阳能电池基本原理
4．2．1 光生伏特效应
4．2．2 主要参数
4．3 受体材料研究进展
4．3．1 受体材料的特点和设计原理
4．3．2 富勒烯衍生物电子受体材料
4．3．3 设计、引入新型富勒烯衍生物提高光伏器件的趼和FF
4．3．4 有机化合物电子受体材料
4．4 聚合物给体材料
4．4．1 聚苯乙烯类给体材料
4．4．2 聚噻吩类给体材料
4．4．3 聚芴基类给体材料
4．4．4 聚苯并二噻吩类给体材料
4．4．5 其他D-A聚合物给体材料
4．5 聚合物太阳能电池结构及研究现状
4．5．1 本体异质结电池
4．5．2 载流子的输运动力学
4．5．3 串联电池研究
4．5．4 柔性聚合物太阳能电池研究
4．5．5 聚合物太阳能电池的大面积制备
4．6 主要研究现状及前景展望
参考文献

第5章 有机／无机杂化太阳能电池
5．1 铅卤钙钛矿型太阳能电池的研究进展
5．1．1 引言
5．1．2 铅卤钙钛矿太阳能电池
5．1．3 总结和展望
5．2 染料敏化太阳能电池
5．2．1 背景及历史
5．2．2 染料敏化太阳能电池的结构和工作原理
5．2．3 染料敏化太阳能电池的研究进展
5．2．4 染料敏化太阳能电池的产业化进展
5．3 其他有机／无机杂化太阳能电池
5．3．1 有机／无机杂化太阳能电池的结构和工作原理
5．3．2 有机／无机杂化太阳能电池的分类和进展
5．3．3 存在的问题及挑战
参考文献

第6章 锂离子电池正极材料
6．1 正极材料简介
6．2 层状正极材料
6．2．1 I．iC002材料
6．2．2 LiNi，Co。Mnl一。02材料
6．2．3 LiNi，C0。All一，（）2材料
6．2．4 富锂层状正极材料
6．3 聚阴离子正极材料
6．3．1 LiFeP（）4正极材料
6．3．2 LiMnP（．）d正极材料
6．3．3 NASI（：0N结构的正极材料
6．3．4 硅酸盐正极材料
6．4 尖晶石型正极材料
6．4．1 尖晶石型LiMnz04材料
6．4．2 尖晶石型高电压I。iNi。sMnm0。材料
参考文献

第7章 高性能锂离子电池负极材料
7．1 锂离子电池负极材料简介
7．1．1 锂离子电池的组成和工作原理
7．1．2 锂离子电池负极材料的发展简史
7．1．3 锂离子电池负极材料的分类和应用
7．1．4 商业化锂离子电池负极材料的技术瓶颈与展望
7．2 高性能硅基负极材料
7．2．1 硅基负极材料的分类和应用
7．2．2 硅基负极材料电极的嵌／脱锂机制与性能测试
7．2．3 硅基负极材料的容量衰退机制
7．2．4 硅基负极材料的合成及碳包覆技术
7．2．5 硅基负极材料的现状及前景展望
7．3 高性能锗基负极材料
7．3．1 锗基负极材料的物理化学性质
7．3．2 锗基负极材料的制备技术
7．3．3 锗基负极材料的改性
7．3．4 锗基负极材料的前景展望
7．4 高性能锡基负极材料
7．4．1 锡基负极材料的分类
7．4．2 锡基负极材料的制备方法
7．4．3 锡基合金负极材料的储锂机制与容量衰减机理
7．4．4 锡基负极材料的设计及其在锂电池中的应用
7．4．5 锡基负极材料的前景展望
7．5 其他新型高性能负极材料
7．5．1 其他新型负极材料的分类
7．5．2 其他新型负极材料的储锂机制
7．5．3 其他新型负极材料的设计和合成
7．5．4 其他新型负极材料的前景展望
参考文献

第8章 无机固体电解质材料及全固态锂电池
8．1 引舌
8．2 全固态锂电池概述
8．3 无机固体电解质
8．3．1 固体电解质中离子运动
8．3．2 影响电导率的因素
8．3．3 NASlCON结构型固体电解质
8．3．4 石榴石结构型固体电解质
8．3．5 硫化物锂离子固体电解质
8．4 全固态锂电池正极一电解质界面的优化与控制
8．4．1 全固态锂电池界面结构
8．4．2 正极一电解质界面的优化与控制
8．4．3 无机全固态锂电池的设计与构建
8．5 全固态锂电池研究进展
8．5．1 薄膜型全固态锂电池
8．5．2 大容量聚合物全固态锂电池
8．5．3 大容量无机全固态锂电池
8．6 展望
参考文献

第9章 锂硫电池
9．1 锂硫电池简介
9．1．1 锂硫电池的组成和工作原理
9．1．2 锂硫电池的发展历史
9．1．3 锂硫电池的主要问题
9．2 锂硫电池研究动态
9．2．1 正极材料
9．2．2 负极材料
9．2．3 电解质、隔膜与黏结剂
9．2．4 锂硫电池结构
9．3 锂硫电池应用展望
参考文献

第10章 高能量密度锂空气电池
10．1 锂空气电池简介
10．2 锂空气电池分类
10．2．1 有机电解液锂空气电池
10．2．2 固体电解质、水系电解液和混合电解液锂空气电池
10．3 有机电解液锂空气电池中的实际充放电反应
10．3．1 锂氧化物的生成与分解
10．3．2 副产物的生成与分解
10．4 锂空气电池电解液的研究进展
10．4．1 电解液溶剂
10．4．2 电解质
10．5 锂空气电池正极材料和催化剂的研究进展
10．5．1 正极材料和结构
10．5．2 正极催化剂
参考文献

前言/序言

　　能源工业是国民经济的基础产业，也是技术密集型产业。“安全、高效、低碳”集中体现了现代能源技术的特点，也是抢占未来能源技术制高点的主要方向。新能源的发展水平是一个国家和地区高新技术发展水平的体现，是当今国际政治、经济竞争的战略制高点。
　　目前对新能源的开发主要集中在太阳能、氢能、风能、地热能等可再生能源，其中太阳能资源丰富、分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。近年来，我国太阳能光伏产业发展迅速，已成为我国为数不多的、可以同步参与国际竞争且有望达到国际领先水平的行业。然而，目前市场主流的太阳能光伏发电仍受组件成本高、光电转换效率低的限制，全寿命发电成本高于传统电力，加之缺乏自己的核心技术，制约了太阳能光伏产业的发展。因此，围绕低成本和高效率的主要思路，研究和开发新型技术和替代材料，才能突破现有技术和原理的局限。值得指出的是，与传统能源相比，包括太阳能在内的新能源具有间歇性和不可控性，易受气候和天气的影响，因此新能源发电设备中需要配备储能装置，来解决电力平衡问题，储能技术应当和可再生能源技术一同放在优先考虑的位置，战略意义重大。可以预见，新能源动力时代即将来临，发展新能源汽车是能源和环境的必然要求，我国在这方面发展的压力尤为紧迫。车用动力蓄电池是新能源汽车产业化的关键，锂电池将成为未来车用动力蓄电池的明星，是未来动力蓄电池发展的必然方向。
　　本书由中国科学院宁波工业技术研究院（筹）新能源技术研究所光伏团队与储能团队组织编写，系统阐述新型太阳能电池、锂电池材料与技术的基本科学原理，重点介绍硅基太阳能电池、化合物太阳能电池、聚合物太阳能电池、有机／无机杂化太阳能电池等多种太阳能电池以及动力锂离子电池、全固态锂电池、锂硫电池、锂空气电池等新型储能材料与技术的最新研究进展和前景展望，探讨获取高性能太阳能电池和锂电池新材料的知识和方法。本书共10章，由韩伟强研究员负责策划和组织编写，应华根博士与忻敏君主管负责统稿。其中，第1章由叶继春研究员与王德宇研究员共同编写，主要介绍太阳能电池技术与储能技术的基本原理与总体概况；第2章由叶继春研究员、高平奇博士和祝炬烨博士共同编写，介绍晶体硅、非晶硅、薄膜晶体硅等硅基太阳能电池的研究现状与发展趋势；第3章由宋伟杰研究员和许炜博士共同编写，介绍多种化合物太阳能电池的制备技术与发展趋势；第4章由葛子义研究员和欧阳新华博士共同编写，介绍聚合物太阳能电池的研究现状与发展展望；第5章由方俊锋研究员和酒同钢博士共同编写，介绍钙钛矿、染料敏化等有机／无机杂化太阳能电池的发展现状与产业化前景；第6和7章分别介绍锂离子正极材料与负极材料的研究现状与发展趋势，第6章由刘兆平研究员和夏永高博士共同编写，第7章由韩伟强研究员和田华军博士共同编写；第8章由许晓雄研究员和姚霞银博士共同编写，介绍无机固体电解质材料以及全固态锂电池的特点与研究进展；第9章由韩伟强研究员和孟阵博士共同编写，介绍锂硫电池的工作原理与研究进展；第10章由王德宇研究员和刘子萱博士共同编写，介绍锂空气电池的研究进展与发展趋势。
　　感谢本书编写过程中得到的各级各类科技计划支持，包括国家科技部863计划和973计划，国家自然科学基金，国家发改委产业化项目，工信部国防科工局专项，中国科学院战略性先导科技专项、装备研制项目和知识创新工程重要方向性项目，浙江省重点创新团队计划，宁波市重大攻关项目和科技创新团队计划等。
　　希望本书的出版能对太阳能光伏技术和储能技术的发展和应用有所促进。在本书的编写过程中，作者尽量以国内外发表的原始论文和专著为参考，并列出了许多作者研发团队的研究成果。
　　由于作者水平有限，难免会存在不妥和疏漏之处，恳请读者批评指正。

《宇宙奥秘：星辰大海的探索之旅》 本书是一部引人入胜的宇宙探索科普读物，旨在带领读者踏上一场穿越浩瀚星辰、揭示宇宙奥秘的精彩旅程。本书并非对某一特定技术领域的深入探讨，而是以宏观的视角，展现宇宙的广袤、演化及其孕育的无限可能。 第一章：宇宙的黎明与回响 本章将从宇宙大爆炸的奇点出发，追溯宇宙诞生之初的极端环境。我们将探讨宇宙早期物质的形成，以及第一批恒星和星系的出现。借助最新的天文观测数据和理论模型，本书将生动地描绘宇宙如何在数十亿年的时间里逐渐冷却、膨胀，形成我们今天所见的宏伟结构。我们会深入浅出地解释宇宙微波背景辐射的意义，它如同宇宙诞生时的“婴儿照”，为我们提供了关于早期宇宙的宝贵线索。此外，本章还将介绍暗物质和暗能量这两个至今仍困扰着科学家的神秘物质，它们占据了宇宙的大部分质量和能量，深刻影响着宇宙的结构形成和膨胀速率。 第二章：恒星的生命周期与元素的熔炉 恒星是宇宙中最普遍也最迷人的天体。本章将详细解析恒星的诞生、演化和死亡过程。从星云的引力坍缩到主序星阶段的核聚变，再到红巨星、白矮星、中子星乃至黑洞的最终命运，我们将一步步揭示恒星内部的物理过程。特别地，本书将强调恒星在其生命过程中扮演的“元素熔炉”角色。正是恒星内部的高温高压，促使氢和氦聚变成更重的元素，如碳、氧、铁等。这些元素在超新星爆发等壮丽事件中被抛洒到宇宙空间，成为下一代恒星和行星形成的原材料。我们所熟知的构成生命的元素，都源于古老的恒星。 第三章：行星系统的诞生与生命的可能性 在恒星的周围，行星系统如同繁星中的璀璨珍珠。本章将聚焦于行星系统的形成机制，从围绕年轻恒星旋转的原行星盘，到微尘颗粒的吸积、碰撞，最终形成各种大小和组成的行星。我们将探索太阳系的形成历史，并介绍太阳系内各行星的独特特征，包括地球的宜居环境、火星上寻找生命迹象的尝试、以及木星和土星巨大的气体巨星形态。本书还会探讨系外行星的发现进展，分析搜寻“第二地球”的标准，例如行星所处的恒星宜居带、大气层的构成等。通过对这些行星系统的研究，我们可以更好地理解地球的独特性，并展望宇宙中存在其他生命的概率。 第四章：星系的壮丽景象与宇宙的宏伟结构 宇宙并非均匀分布的，而是呈现出复杂而壮丽的结构。本章将带领读者遨游于不同的星系形态，从漩涡状的银河系、椭圆星系到不规则星系，认识它们的特征、组成和演化。我们将探讨星系之间的碰撞与合并是如何塑造星系群和星系团的。更进一步，本书将介绍宇宙大尺度结构，如长城、纤维状结构和空洞，它们如同宇宙的“神经网络”，描绘了物质在宇宙中的分布格局。我们将了解宇宙学研究如何通过观测这些大尺度结构来检验宇宙学模型，并推断宇宙的年龄和组成。 第五章：人类的探索足迹与未来的展望 自古以来，人类从未停止对星空的仰望。本章将回顾人类探索宇宙的辉煌历程，从古代的天文学家们用肉眼观测星辰，到近代望远镜的发明，再到现代航天技术的飞速发展，我们发射探测器、建造空间站、甚至将人类送上月球。本书将介绍各种先进的望远镜，如哈勃空间望远镜、詹姆斯·韦伯空间望远镜，以及地面射电望远镜阵列，它们是如何以前所未有的精度观测宇宙的。最后，本章将展望人类未来在宇宙探索领域的宏伟计划，包括对太阳系内行星和卫星的深入探测，对系外行星的详细研究，以及未来可能实现的载人深空探测任务，甚至关于地外文明的猜想。 《宇宙奥秘：星辰大海的探索之旅》以其丰富的知识、生动的语言和精美的插图，为所有对宇宙充满好奇的读者提供了一扇了解宇宙奥秘的窗口。它将激发您的求知欲，让您在阅读中感受到宇宙的浩瀚与自身的渺小，同时也会对人类在探索宇宙道路上的智慧与勇气感到由衷的赞叹。本书不涉及任何具体的新能源材料、科学技术或应用方案，而是纯粹地呈现宇宙的宏大景象和科学的探索精神。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一本精密的手册，为我描绘了新能源技术背后的“骨骼”和“肌肉”——那些至关重要的材料。我以前对电动汽车的续航里程和充电速度一直很关注，这本书就为我提供了科学的解释。它详细介绍了锂离子电池中正极、负极、电解质和隔膜的材料特性如何直接影响电池的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性。书中对于高镍三元材料、磷酸铁锂等正极材料的化学稳定性、比容量和成本进行了细致的对比。对于负极材料，书中深入分析了石墨的结构特性以及硅基负极材料在提升容量方面的巨大潜力，同时也指出了其体积膨胀带来的挑战。让我印象深刻的是，书中还详细讲解了电解液的组成、添加剂的作用以及固体电解质在提升电池安全性和能量密度方面的研究进展。这种对每一个构成部分的深入剖析，让我能够理解为什么电池的性能会有如此大的差异，以及未来电池技术的发展方向。这本书的知识非常扎实，让我感觉自己对新能源汽车的核心技术有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的感受是，它将看似遥不可及的“新能源技术”落地到了实实在在的“材料”层面，让我这个普通读者也能触摸到它的脉搏。我以前对太阳能电池的印象还停留在笨重的玻璃板上，这本书却为我打开了新世界的大门。它详细介绍了薄膜太阳能电池的各种类型，比如非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒等，并着重分析了这些材料的能带结构、吸光性能以及薄膜制备工艺对效率的影响。让我特别着迷的是关于钙钛矿材料的部分，其结构的新颖性和优异的光电性能，以及研究人员们在提高其稳定性和效率方面所付出的努力，都展现了材料科学的魅力。书中不仅仅停留在理论层面，还对这些材料在实际应用中的挑战，比如稳定性、成本、可回收性等方面进行了深入的探讨，使得整个阅读过程既富有启发性，又具有很强的现实意义。此外，书中对燃料电池的介绍也让我耳目一新，特别是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心材料——催化剂和膜电极的研究，以及固体氧化物燃料电池（SOFC）中高温陶瓷材料的特性，都让我对这种清洁能源的潜力有了更直观的认识。这本书让我觉得，新能源的未来，很大程度上就掌握在这些神奇的材料手中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读过程，就像是一场充满惊喜的知识之旅，它为我揭示了新能源材料背后隐藏的无限奥秘。我原本对氢能的了解仅限于“清洁能源”这个概念，这本书则让我看到了其实现路径的复杂性和材料科学的重要性。它详细介绍了氢气生产、储存和利用的各个环节所涉及的关键材料。在制氢方面，书中阐述了电解水制氢、光催化制氢、生物制氢等不同方法的材料学基础，比如电解槽的催化剂材料、光催化剂的半导体材料等。在储氢方面，书中深入探讨了金属氢化物、吸附材料（如MOFs）、液态储氢等多种储氢技术的材料特性，以及它们在储氢密度、安全性、充放电效率等方面的优劣势。让我印象深刻的是，书中还讨论了燃料电池中电极催化剂（如铂基催化剂）的成本问题以及非贵金属催化剂的研究进展，这让我看到了降低氢能应用成本的努力方向。这本书让我觉得，新能源的未来，离不开材料科学家们的持续创新和不懈探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是出乎我的意料，我原本抱着一种纯粹的好奇心去翻阅，想了解一下“新能源材料”这个听起来有些高深莫测的领域。没想到，它就像一扇扇奇妙的窗户，让我得以窥见一个充满无限可能的世界。从最初对各种新型电池材料的抽象概念感到困惑，到后来逐渐理解了它们在储能、放电过程中的微观机制，每一步都伴随着豁然开朗的喜悦。书中对锂离子电池、钠离子电池、固态电池等主流技术的发展脉络梳理得清晰明了，不仅介绍了它们的优势和局限，更深入剖析了材料的分子结构、晶体结构如何影响其电化学性能。我尤其印象深刻的是关于电解质的研究部分，它详细阐述了液体电解质、聚合物电解质以及全固态电解质的化学组成、离子传输机制以及面临的挑战，让我对电池的安全性和能量密度有了更深刻的认识。此外，书中还涉及了太阳能电池的新型材料，比如钙钛矿太阳能电池，其光电转换效率的飞跃式提升和潜在的低成本制备优势，都让我对未来的能源格局充满了憧憬。它不仅仅是罗列技术参数，更是在讲述材料科学家们如何通过精妙的设计和深刻的理解，一步步突破技术的瓶颈，为人类社会的可持续发展贡献力量。我感觉自己仿佛亲身参与了一场激动人心的科学探索之旅，每一次翻页都充满了新的发现和惊喜。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己对“能源”这个概念有了全新的理解，它不再仅仅是石油、天然气这些我们熟悉的词汇，而是与无数种前沿材料息息相关。书中对于储能技术的介绍，特别是对各种新型储能方式的材料学基础进行了深入的探讨，让我大开眼界。我以前只知道有电池，但这本书让我了解到，除了锂离子电池，还有诸如钠离子电池、液流电池、飞轮储能等多种形式，并且它们各自依赖的材料特性也大相径庭。例如，书中详细介绍了钠离子电池中钠离子在不同电极材料中的嵌入和脱出机制，以及其在成本和资源可获得性方面的优势。对于液流电池，书中深入分析了其电解液的种类、浓度、电极材料以及电化学反应过程，让我理解了其在大规模储能应用中的巨大潜力。更让我惊叹的是，书中还涉及了超级电容器的材料科学，比如活性炭、导电聚合物以及金属氧化物等，它们通过物理吸附而非化学反应来储存能量，具有充放电速度快、循环寿命长的特点，这让我对未来的电网稳定和便携式电子设备有了更丰富的想象。这本书让我深刻体会到，材料的创新是推动能源技术进步的核心驱动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常独特，它让我看到了“材料”这个看似抽象的概念，如何与我们日常生活息息相关，并且正在深刻地改变着我们的未来。我之前对智能电网和能源互联网的设想很感兴趣，这本书就为我揭示了实现这些设想所需的关键材料。它详细介绍了用于能量储存的新型材料，比如用于储能电池的电极材料、电解质材料，以及用于超级电容器的碳基材料和导电聚合物。书中还讨论了用于能源传输和转换的材料，比如高效的输电线路材料、变压器材料，以及用于热电转换和压电转换的材料。让我印象深刻的是，书中还涉及了用于传感和监测的新型功能材料，它们能够实时监测能源的生产、传输和消耗情况，为构建智能化的能源系统提供数据支持。此外，书中还对可穿戴能源设备和物联网设备所需的微型能源器件的材料科学进行了简要介绍，这让我看到了新能源技术在各个领域的广泛应用前景。这本书让我觉得，未来的能源世界，将是一个由各种先进材料构成的智能化、高效化的系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的震撼是，它让我看到了材料科学在解决全球气候变化问题上的巨大潜力。书中对光伏材料的介绍，尤其是对太阳能电池效率提升的研究进展，让我看到了人类应对能源危机的希望。它详细阐述了不同类型光伏材料的物理和化学特性，比如单晶硅、多晶硅的晶格结构和载流子迁移率，以及它们在吸收太阳光和产生电能过程中的关键作用。书中还深入探讨了提升太阳能电池效率的技术手段，比如多结太阳能电池、薄膜太阳能电池以及新兴的量子点太阳能电池，它们在材料选择、器件设计和制备工艺上的创新，都在不断地突破着能量转换的极限。让我印象深刻的是，书中还讨论了太阳能电池的产业化面临的挑战，比如成本的降低、生产效率的提高以及废旧电池的回收利用问题，这让我认识到，技术突破的同时，还需要产业链的协同发展。此外，书中对风能、潮汐能等其他可再生能源的材料需求也进行了简要介绍，让我对未来清洁能源的多元化发展有了更宏观的认识。这本书让我觉得，材料科学家们正在用他们的智慧和汗水，为我们构建一个更可持续的未来。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验就像是在探索一个不断演进的科学领域，它让我看到了材料科学如何驱动着新能源技术的革新。我对各种新型电池技术一直充满好奇，这本书就为我提供了详细的解读。它不仅仅介绍了锂离子电池的发展，还深入探讨了钠离子电池、镁离子电池、金属空气电池等更具潜力的储能技术。书中详细阐述了钠离子电池的电化学原理，以及其在钠正极、钠负极材料和电解质方面的研究进展，让我看到了其在低成本大规模储能领域的巨大优势。对于金属空气电池，书中深入分析了氧还原反应和金属氧化反应的电化学机理，以及其高能量密度潜力，同时也指出了其面临的挑战，如电极材料的稳定性和电解液的腐蚀性。让我印象深刻的是，书中还讨论了固态电池的材料科学，比如氧化物固体电解质、聚合物固体电解质和硫化物固体电解质，以及它们在提高电池安全性和能量密度方面的关键作用。这本书让我觉得，新能源的未来充满了无限的可能，而材料科学正是这一切的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书不仅仅是关于理论知识的堆砌，更像是一位经验丰富的工程师在娓娓道来。它没有使用过于晦涩难懂的术语，而是用一种非常直观的方式，将复杂的材料性能和应用原理呈现在读者面前。我之前对电动汽车的电池技术一直很好奇，这本书就为我揭开了神秘的面纱。它详细介绍了锂离子电池的正极、负极、电解质和隔膜等关键材料的种类、特性以及它们如何协同工作。书中对于不同正极材料（如LCO, LFP, NMC, NCA）的化学结构、比容量、循环寿命和安全性进行了详细的对比分析，让我能够清晰地分辨出它们的优劣势。同时，对于负极材料（如石墨、硅基材料）的电化学行为和容量提升潜力，也进行了深入的解读。让我印象深刻的是，书中还讨论了电池管理系统（BMS）在保障电池安全和延长使用寿命方面的重要性，以及固态电池作为下一代技术所面临的挑战和机遇。这种从材料基础到系统应用的全面讲解，让我对电动汽车的动力来源有了颠覆性的认识。这本书的实用性极强，让我感觉不仅仅是在学习知识，更是在为理解和掌握一项重要的未来技术打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的价值在于，它将宏大的新能源愿景与微观的材料世界紧密地联系起来，让我看到了科学研究是如何一步步将梦想变为现实的。我一直对可再生能源的发展很关注，这本书就为我提供了深刻的洞见。它详细介绍了太阳能电池的多种类型，从传统的晶硅电池到新兴的有机太阳能电池和量子点太阳能电池。书中对于不同材料的光电转换机制、载流子传输过程以及薄膜制备工艺进行了深入的分析。让我印象深刻的是，书中还讨论了钙钛矿太阳能电池的快速发展，以及其在材料稳定性、效率和低成本制备方面的突出优势，让我看到了其取代传统硅基太阳能电池的巨大潜力。此外，书中还涉及了光催化分解水制氢、二氧化碳还原等与新能源相关的材料科学研究，这些前沿领域的研究让我看到了解决能源和环境问题的全新途径。这本书让我觉得，材料科学是实现可持续发展目标的关键技术支撑。