新能源材料科學與應用技術

新能源材料科學與應用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

《新能源材料科學與應用技術》編委會 編
圖書標籤:
  • 新能源材料
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030472984
版次:1
商品編碼:12063437
包裝:精裝
叢書名: 中國科學院寜波工業技術研究院(籌)科技協同創新叢書
開本:16開
齣版時間:2016-02-01
用紙:膠版紙
頁數:426
字數:537000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《新能源材料科學與應用技術》內容包括矽基太陽能電池、化閤物太陽能電池、聚閤物太陽能電池、有機/無機雜化太陽能電池材料和應用技術,以及鋰離子電池、鋰空氣電池、鋰硫電池、全固態鋰電池材料與應用技術,係統闡述瞭多種太陽能電池、鋰電池材料與技術的基本科學原理,探討瞭獲取高性能太陽能電池和鋰電池新材料的知識和方法,重點介紹瞭國內外相關領域的新研究進展和前景展望。
  《新能源材料科學與應用技術》涉及的新能源材料類型多、應用廣,適閤能源材料與技術領域的研究人員、工程師及相關專業人員閱讀,可以嚮讀者提供廣泛的知識交叉和技術交叉信息,啓發和促進各自專業知識的學習和技術的研發。

內頁插圖

目錄

序言
前言

第1章 緒論
1.1 太陽能電池發展現狀簡介
1.2 太陽能電池原理
1.2.1 太陽能電池性能錶徵
1.2.2 太陽能電池效率分析
1.3 太陽能電池發展現狀及發展前景
1.3.1 矽基太陽能電池
1.3.2 化閤物太陽能電池
1.3.3 聚閤物太陽能電池
1.3.4 有機/無機雜化太陽能電池
1.4 鋰離子電池發展現狀簡介
1.4.1 電池發展簡史
1.4.2 鋰電池的誕生與發展
1.4.3 鋰離子電池的誕生與發展
1.5 鋰離子電池的工作原理
1.6 主要相關學科
1.7 電池化學基礎
1.7.1 電勢
1.7.2 電極反應控製步驟
1.7.3 電極反應總量
1.8 鋰離子電池發展趨勢
參考文獻

第2章 矽基太陽能電池
2.1 矽基太陽能電池簡介
2.2 晶體矽太陽能電池
2.2.1 晶體矽太陽能電池發展曆史
2.2.2 高效晶體矽太陽能電池關鍵技術
2.2.3 晶體矽太陽能電池發展瓶頸
2.3 非晶/微晶矽太陽能電池
2.3.1 非晶矽材料研究曆史
2.3.2 非晶矽材料
2.3.3 微晶矽材料
2.3.4 非晶/微晶矽太陽能電池技術
2.3.5 非晶/微晶矽太陽能電池發展瓶頸
2.4 薄膜晶體矽太陽能電池
2.4.1 薄膜晶體矽太陽能電池研究曆史
2.4.2 薄膜晶體矽太陽能電池技術
2.4.3 薄膜晶體矽太陽能電池發展瓶頸
參考文獻

第3章 化閤物太陽能電池
3.1 化閤物太陽能電池簡介
3.1.1 化閤物結構及能帶圖
3.1.2 化閤物電池分類
3.2 GaAs太陽能電池
3.2.1 GaAs太陽能電池發展曆史
3.2.2 GaAs太陽能電池技術趨勢及發展瓶頸
3.3 InP太陽能電池
3.3.1 InP太陽能電池發展曆史
3.3.2 InP太陽能電池製備技術及發展趨勢
3.4 CdTe太陽能電池
3.4.1 CdTe太陽能電池發展曆史及現狀
3.4.2 CdTe太陽能電池製備技術及發展趨勢
3.5 CIGS太陽能電池
3.5.1 CIGS太陽能電池發展曆史
3.5.2 CIGS薄膜電池結構
3.5.3 CIGS薄膜製備技術
3.5.4 CIGS太陽能電池技術發展趨勢
3.6 CZTS太陽能電池
3.6.1 CZTS太陽能電池吸收層介紹
3.6.2 CzTs薄膜製備技術
3.6.3 CZTS太陽能電池技術瓶頸
3.7 主要應用及前景展望
3.7.1 地麵應用
3.7.2 空間應用
3.7.3 化閤物太陽能電池前景展望
參考文獻

第4章 聚閤物太陽能電池
4.1 聚閤物太陽能電池簡介
4.2 聚閤物太陽能電池基本原理
4.2.1 光生伏特效應
4.2.2 主要參數
4.3 受體材料研究進展
4.3.1 受體材料的特點和設計原理
4.3.2 富勒烯衍生物電子受體材料
4.3.3 設計、引入新型富勒烯衍生物提高光伏器件的趼和FF
4.3.4 有機化閤物電子受體材料
4.4 聚閤物給體材料
4.4.1 聚苯乙烯類給體材料
4.4.2 聚噻吩類給體材料
4.4.3 聚芴基類給體材料
4.4.4 聚苯並二噻吩類給體材料
4.4.5 其他D-A聚閤物給體材料
4.5 聚閤物太陽能電池結構及研究現狀
4.5.1 本體異質結電池
4.5.2 載流子的輸運動力學
4.5.3 串聯電池研究
4.5.4 柔性聚閤物太陽能電池研究
4.5.5 聚閤物太陽能電池的大麵積製備
4.6 主要研究現狀及前景展望
參考文獻

第5章 有機/無機雜化太陽能電池
5.1 鉛鹵鈣鈦礦型太陽能電池的研究進展
5.1.1 引言
5.1.2 鉛鹵鈣鈦礦太陽能電池
5.1.3 總結和展望
5.2 染料敏化太陽能電池
5.2.1 背景及曆史
5.2.2 染料敏化太陽能電池的結構和工作原理
5.2.3 染料敏化太陽能電池的研究進展
5.2.4 染料敏化太陽能電池的産業化進展
5.3 其他有機/無機雜化太陽能電池
5.3.1 有機/無機雜化太陽能電池的結構和工作原理
5.3.2 有機/無機雜化太陽能電池的分類和進展
5.3.3 存在的問題及挑戰
參考文獻

第6章 鋰離子電池正極材料
6.1 正極材料簡介
6.2 層狀正極材料
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 富鋰層狀正極材料
6.3 聚陰離子正極材料
6.3.1 LiFeP()4正極材料
6.3.2 LiMnP(.)d正極材料
6.3.3 NASI(:0N結構的正極材料
6.3.4 矽酸鹽正極材料
6.4 尖晶石型正極材料
6.4.1 尖晶石型LiMnz04材料
6.4.2 尖晶石型高電壓I。iNi。sMnm0。材料
參考文獻

第7章 高性能鋰離子電池負極材料
7.1 鋰離子電池負極材料簡介
7.1.1 鋰離子電池的組成和工作原理
7.1.2 鋰離子電池負極材料的發展簡史
7.1.3 鋰離子電池負極材料的分類和應用
7.1.4 商業化鋰離子電池負極材料的技術瓶頸與展望
7.2 高性能矽基負極材料
7.2.1 矽基負極材料的分類和應用
7.2.2 矽基負極材料電極的嵌/脫鋰機製與性能測試
7.2.3 矽基負極材料的容量衰退機製
7.2.4 矽基負極材料的閤成及碳包覆技術
7.2.5 矽基負極材料的現狀及前景展望
7.3 高性能鍺基負極材料
7.3.1 鍺基負極材料的物理化學性質
7.3.2 鍺基負極材料的製備技術
7.3.3 鍺基負極材料的改性
7.3.4 鍺基負極材料的前景展望
7.4 高性能锡基負極材料
7.4.1 锡基負極材料的分類
7.4.2 锡基負極材料的製備方法
7.4.3 锡基閤金負極材料的儲鋰機製與容量衰減機理
7.4.4 锡基負極材料的設計及其在鋰電池中的應用
7.4.5 锡基負極材料的前景展望
7.5 其他新型高性能負極材料
7.5.1 其他新型負極材料的分類
7.5.2 其他新型負極材料的儲鋰機製
7.5.3 其他新型負極材料的設計和閤成
7.5.4 其他新型負極材料的前景展望
參考文獻

第8章 無機固體電解質材料及全固態鋰電池
8.1 引舌
8.2 全固態鋰電池概述
8.3 無機固體電解質
8.3.1 固體電解質中離子運動
8.3.2 影響電導率的因素
8.3.3 NASlCON結構型固體電解質
8.3.4 石榴石結構型固體電解質
8.3.5 硫化物鋰離子固體電解質
8.4 全固態鋰電池正極一電解質界麵的優化與控製
8.4.1 全固態鋰電池界麵結構
8.4.2 正極一電解質界麵的優化與控製
8.4.3 無機全固態鋰電池的設計與構建
8.5 全固態鋰電池研究進展
8.5.1 薄膜型全固態鋰電池
8.5.2 大容量聚閤物全固態鋰電池
8.5.3 大容量無機全固態鋰電池
8.6 展望
參考文獻

第9章 鋰硫電池
9.1 鋰硫電池簡介
9.1.1 鋰硫電池的組成和工作原理
9.1.2 鋰硫電池的發展曆史
9.1.3 鋰硫電池的主要問題
9.2 鋰硫電池研究動態
9.2.1 正極材料
9.2.2 負極材料
9.2.3 電解質、隔膜與黏結劑
9.2.4 鋰硫電池結構
9.3 鋰硫電池應用展望
參考文獻

第10章 高能量密度鋰空氣電池
10.1 鋰空氣電池簡介
10.2 鋰空氣電池分類
10.2.1 有機電解液鋰空氣電池
10.2.2 固體電解質、水係電解液和混閤電解液鋰空氣電池
10.3 有機電解液鋰空氣電池中的實際充放電反應
10.3.1 鋰氧化物的生成與分解
10.3.2 副産物的生成與分解
10.4 鋰空氣電池電解液的研究進展
10.4.1 電解液溶劑
10.4.2 電解質
10.5 鋰空氣電池正極材料和催化劑的研究進展
10.5.1 正極材料和結構
10.5.2 正極催化劑
參考文獻

前言/序言

  能源工業是國民經濟的基礎産業,也是技術密集型産業。“安全、高效、低碳”集中體現瞭現代能源技術的特點,也是搶占未來能源技術製高點的主要方嚮。新能源的發展水平是一個國傢和地區高新技術發展水平的體現,是當今國際政治、經濟競爭的戰略製高點。
  目前對新能源的開發主要集中在太陽能、氫能、風能、地熱能等可再生能源,其中太陽能資源豐富、分布廣泛,是最具發展潛力的可再生能源。隨著全球能源短缺和環境汙染等問題日益突齣,太陽能光伏發電因其清潔、安全、便利、高效等特點,已成為世界各國普遍關注和重點發展的新興産業。近年來,我國太陽能光伏産業發展迅速,已成為我國為數不多的、可以同步參與國際競爭且有望達到國際領先水平的行業。然而,目前市場主流的太陽能光伏發電仍受組件成本高、光電轉換效率低的限製,全壽命發電成本高於傳統電力,加之缺乏自己的核心技術,製約瞭太陽能光伏産業的發展。因此,圍繞低成本和高效率的主要思路,研究和開發新型技術和替代材料,纔能突破現有技術和原理的局限。值得指齣的是,與傳統能源相比,包括太陽能在內的新能源具有間歇性和不可控性,易受氣候和天氣的影響,因此新能源發電設備中需要配備儲能裝置,來解決電力平衡問題,儲能技術應當和可再生能源技術一同放在優先考慮的位置,戰略意義重大。可以預見,新能源動力時代即將來臨,發展新能源汽車是能源和環境的必然要求,我國在這方麵發展的壓力尤為緊迫。車用動力蓄電池是新能源汽車産業化的關鍵,鋰電池將成為未來車用動力蓄電池的明星,是未來動力蓄電池發展的必然方嚮。
  本書由中國科學院寜波工業技術研究院(籌)新能源技術研究所光伏團隊與儲能團隊組織編寫,係統闡述新型太陽能電池、鋰電池材料與技術的基本科學原理,重點介紹矽基太陽能電池、化閤物太陽能電池、聚閤物太陽能電池、有機/無機雜化太陽能電池等多種太陽能電池以及動力鋰離子電池、全固態鋰電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等新型儲能材料與技術的最新研究進展和前景展望,探討獲取高性能太陽能電池和鋰電池新材料的知識和方法。本書共10章,由韓偉強研究員負責策劃和組織編寫,應華根博士與忻敏君主管負責統稿。其中,第1章由葉繼春研究員與王德宇研究員共同編寫,主要介紹太陽能電池技術與儲能技術的基本原理與總體概況;第2章由葉繼春研究員、高平奇博士和祝炬燁博士共同編寫,介紹晶體矽、非晶矽、薄膜晶體矽等矽基太陽能電池的研究現狀與發展趨勢;第3章由宋偉傑研究員和許煒博士共同編寫,介紹多種化閤物太陽能電池的製備技術與發展趨勢;第4章由葛子義研究員和歐陽新華博士共同編寫,介紹聚閤物太陽能電池的研究現狀與發展展望;第5章由方俊鋒研究員和酒同鋼博士共同編寫,介紹鈣鈦礦、染料敏化等有機/無機雜化太陽能電池的發展現狀與産業化前景;第6和7章分彆介紹鋰離子正極材料與負極材料的研究現狀與發展趨勢,第6章由劉兆平研究員和夏永高博士共同編寫,第7章由韓偉強研究員和田華軍博士共同編寫;第8章由許曉雄研究員和姚霞銀博士共同編寫,介紹無機固體電解質材料以及全固態鋰電池的特點與研究進展;第9章由韓偉強研究員和孟陣博士共同編寫,介紹鋰硫電池的工作原理與研究進展;第10章由王德宇研究員和劉子萱博士共同編寫,介紹鋰空氣電池的研究進展與發展趨勢。
  感謝本書編寫過程中得到的各級各類科技計劃支持,包括國傢科技部863計劃和973計劃,國傢自然科學基金,國傢發改委産業化項目,工信部國防科工局專項,中國科學院戰略性先導科技專項、裝備研製項目和知識創新工程重要方嚮性項目,浙江省重點創新團隊計劃,寜波市重大攻關項目和科技創新團隊計劃等。
  希望本書的齣版能對太陽能光伏技術和儲能技術的發展和應用有所促進。在本書的編寫過程中,作者盡量以國內外發錶的原始論文和專著為參考,並列齣瞭許多作者研發團隊的研究成果。
  由於作者水平有限,難免會存在不妥和疏漏之處,懇請讀者批評指正。
《宇宙奧秘:星辰大海的探索之旅》 本書是一部引人入勝的宇宙探索科普讀物,旨在帶領讀者踏上一場穿越浩瀚星辰、揭示宇宙奧秘的精彩旅程。本書並非對某一特定技術領域的深入探討,而是以宏觀的視角,展現宇宙的廣袤、演化及其孕育的無限可能。 第一章:宇宙的黎明與迴響 本章將從宇宙大爆炸的奇點齣發,追溯宇宙誕生之初的極端環境。我們將探討宇宙早期物質的形成,以及第一批恒星和星係的齣現。藉助最新的天文觀測數據和理論模型,本書將生動地描繪宇宙如何在數十億年的時間裏逐漸冷卻、膨脹,形成我們今天所見的宏偉結構。我們會深入淺齣地解釋宇宙微波背景輻射的意義,它如同宇宙誕生時的“嬰兒照”,為我們提供瞭關於早期宇宙的寶貴綫索。此外,本章還將介紹暗物質和暗能量這兩個至今仍睏擾著科學傢的神秘物質,它們占據瞭宇宙的大部分質量和能量,深刻影響著宇宙的結構形成和膨脹速率。 第二章:恒星的生命周期與元素的熔爐 恒星是宇宙中最普遍也最迷人的天體。本章將詳細解析恒星的誕生、演化和死亡過程。從星雲的引力坍縮到主序星階段的核聚變,再到紅巨星、白矮星、中子星乃至黑洞的最終命運,我們將一步步揭示恒星內部的物理過程。特彆地,本書將強調恒星在其生命過程中扮演的“元素熔爐”角色。正是恒星內部的高溫高壓,促使氫和氦聚變成更重的元素,如碳、氧、鐵等。這些元素在超新星爆發等壯麗事件中被拋灑到宇宙空間,成為下一代恒星和行星形成的原材料。我們所熟知的構成生命的元素,都源於古老的恒星。 第三章:行星係統的誕生與生命的可能性 在恒星的周圍,行星係統如同繁星中的璀璨珍珠。本章將聚焦於行星係統的形成機製,從圍繞年輕恒星鏇轉的原行星盤,到微塵顆粒的吸積、碰撞,最終形成各種大小和組成的行星。我們將探索太陽係的形成曆史,並介紹太陽係內各行星的獨特特徵,包括地球的宜居環境、火星上尋找生命跡象的嘗試、以及木星和土星巨大的氣體巨星形態。本書還會探討係外行星的發現進展,分析搜尋“第二地球”的標準,例如行星所處的恒星宜居帶、大氣層的構成等。通過對這些行星係統的研究,我們可以更好地理解地球的獨特性,並展望宇宙中存在其他生命的概率。 第四章:星係的壯麗景象與宇宙的宏偉結構 宇宙並非均勻分布的,而是呈現齣復雜而壯麗的結構。本章將帶領讀者遨遊於不同的星係形態,從漩渦狀的銀河係、橢圓星係到不規則星係,認識它們的特徵、組成和演化。我們將探討星係之間的碰撞與閤並是如何塑造星係群和星係團的。更進一步,本書將介紹宇宙大尺度結構,如長城、縴維狀結構和空洞,它們如同宇宙的“神經網絡”,描繪瞭物質在宇宙中的分布格局。我們將瞭解宇宙學研究如何通過觀測這些大尺度結構來檢驗宇宙學模型,並推斷宇宙的年齡和組成。 第五章:人類的探索足跡與未來的展望 自古以來,人類從未停止對星空的仰望。本章將迴顧人類探索宇宙的輝煌曆程,從古代的天文學傢們用肉眼觀測星辰,到近代望遠鏡的發明,再到現代航天技術的飛速發展,我們發射探測器、建造空間站、甚至將人類送上月球。本書將介紹各種先進的望遠鏡,如哈勃空間望遠鏡、詹姆斯·韋伯空間望遠鏡,以及地麵射電望遠鏡陣列,它們是如何以前所未有的精度觀測宇宙的。最後,本章將展望人類未來在宇宙探索領域的宏偉計劃,包括對太陽係內行星和衛星的深入探測,對係外行星的詳細研究,以及未來可能實現的載人深空探測任務,甚至關於地外文明的猜想。 《宇宙奧秘:星辰大海的探索之旅》以其豐富的知識、生動的語言和精美的插圖,為所有對宇宙充滿好奇的讀者提供瞭一扇瞭解宇宙奧秘的窗口。它將激發您的求知欲,讓您在閱讀中感受到宇宙的浩瀚與自身的渺小,同時也會對人類在探索宇宙道路上的智慧與勇氣感到由衷的贊嘆。本書不涉及任何具體的新能源材料、科學技術或應用方案,而是純粹地呈現宇宙的宏大景象和科學的探索精神。

用戶評價

評分

這本書不僅僅是關於理論知識的堆砌,更像是一位經驗豐富的工程師在娓娓道來。它沒有使用過於晦澀難懂的術語,而是用一種非常直觀的方式,將復雜的材料性能和應用原理呈現在讀者麵前。我之前對電動汽車的電池技術一直很好奇,這本書就為我揭開瞭神秘的麵紗。它詳細介紹瞭鋰離子電池的正極、負極、電解質和隔膜等關鍵材料的種類、特性以及它們如何協同工作。書中對於不同正極材料(如LCO, LFP, NMC, NCA)的化學結構、比容量、循環壽命和安全性進行瞭詳細的對比分析,讓我能夠清晰地分辨齣它們的優劣勢。同時,對於負極材料(如石墨、矽基材料)的電化學行為和容量提升潛力,也進行瞭深入的解讀。讓我印象深刻的是,書中還討論瞭電池管理係統(BMS)在保障電池安全和延長使用壽命方麵的重要性,以及固態電池作為下一代技術所麵臨的挑戰和機遇。這種從材料基礎到係統應用的全麵講解,讓我對電動汽車的動力來源有瞭顛覆性的認識。這本書的實用性極強,讓我感覺不僅僅是在學習知識,更是在為理解和掌握一項重要的未來技術打下堅實的基礎。

評分

這本書給我最大的震撼是,它讓我看到瞭材料科學在解決全球氣候變化問題上的巨大潛力。書中對光伏材料的介紹,尤其是對太陽能電池效率提升的研究進展,讓我看到瞭人類應對能源危機的希望。它詳細闡述瞭不同類型光伏材料的物理和化學特性,比如單晶矽、多晶矽的晶格結構和載流子遷移率,以及它們在吸收太陽光和産生電能過程中的關鍵作用。書中還深入探討瞭提升太陽能電池效率的技術手段,比如多結太陽能電池、薄膜太陽能電池以及新興的量子點太陽能電池,它們在材料選擇、器件設計和製備工藝上的創新,都在不斷地突破著能量轉換的極限。讓我印象深刻的是,書中還討論瞭太陽能電池的産業化麵臨的挑戰,比如成本的降低、生産效率的提高以及廢舊電池的迴收利用問題,這讓我認識到,技術突破的同時,還需要産業鏈的協同發展。此外,書中對風能、潮汐能等其他可再生能源的材料需求也進行瞭簡要介紹,讓我對未來清潔能源的多元化發展有瞭更宏觀的認識。這本書讓我覺得,材料科學傢們正在用他們的智慧和汗水,為我們構建一個更可持續的未來。

評分

這本書的閱讀過程,就像是一場充滿驚喜的知識之旅,它為我揭示瞭新能源材料背後隱藏的無限奧秘。我原本對氫能的瞭解僅限於“清潔能源”這個概念,這本書則讓我看到瞭其實現路徑的復雜性和材料科學的重要性。它詳細介紹瞭氫氣生産、儲存和利用的各個環節所涉及的關鍵材料。在製氫方麵,書中闡述瞭電解水製氫、光催化製氫、生物製氫等不同方法的材料學基礎,比如電解槽的催化劑材料、光催化劑的半導體材料等。在儲氫方麵,書中深入探討瞭金屬氫化物、吸附材料(如MOFs)、液態儲氫等多種儲氫技術的材料特性,以及它們在儲氫密度、安全性、充放電效率等方麵的優劣勢。讓我印象深刻的是,書中還討論瞭燃料電池中電極催化劑(如鉑基催化劑)的成本問題以及非貴金屬催化劑的研究進展,這讓我看到瞭降低氫能應用成本的努力方嚮。這本書讓我覺得,新能源的未來,離不開材料科學傢們的持續創新和不懈探索。

評分

讀完這本書,我感覺自己對“能源”這個概念有瞭全新的理解,它不再僅僅是石油、天然氣這些我們熟悉的詞匯,而是與無數種前沿材料息息相關。書中對於儲能技術的介紹,特彆是對各種新型儲能方式的材料學基礎進行瞭深入的探討,讓我大開眼界。我以前隻知道有電池,但這本書讓我瞭解到,除瞭鋰離子電池,還有諸如鈉離子電池、液流電池、飛輪儲能等多種形式,並且它們各自依賴的材料特性也大相徑庭。例如,書中詳細介紹瞭鈉離子電池中鈉離子在不同電極材料中的嵌入和脫齣機製,以及其在成本和資源可獲得性方麵的優勢。對於液流電池,書中深入分析瞭其電解液的種類、濃度、電極材料以及電化學反應過程,讓我理解瞭其在大規模儲能應用中的巨大潛力。更讓我驚嘆的是,書中還涉及瞭超級電容器的材料科學,比如活性炭、導電聚閤物以及金屬氧化物等,它們通過物理吸附而非化學反應來儲存能量,具有充放電速度快、循環壽命長的特點,這讓我對未來的電網穩定和便攜式電子設備有瞭更豐富的想象。這本書讓我深刻體會到,材料的創新是推動能源技術進步的核心驅動力。

評分

這本書的閱讀體驗非常獨特,它讓我看到瞭“材料”這個看似抽象的概念,如何與我們日常生活息息相關,並且正在深刻地改變著我們的未來。我之前對智能電網和能源互聯網的設想很感興趣,這本書就為我揭示瞭實現這些設想所需的關鍵材料。它詳細介紹瞭用於能量儲存的新型材料,比如用於儲能電池的電極材料、電解質材料,以及用於超級電容器的碳基材料和導電聚閤物。書中還討論瞭用於能源傳輸和轉換的材料,比如高效的輸電綫路材料、變壓器材料,以及用於熱電轉換和壓電轉換的材料。讓我印象深刻的是,書中還涉及瞭用於傳感和監測的新型功能材料,它們能夠實時監測能源的生産、傳輸和消耗情況,為構建智能化的能源係統提供數據支持。此外,書中還對可穿戴能源設備和物聯網設備所需的微型能源器件的材料科學進行瞭簡要介紹,這讓我看到瞭新能源技術在各個領域的廣泛應用前景。這本書讓我覺得,未來的能源世界,將是一個由各種先進材料構成的智能化、高效化的係統。

評分

這本書的閱讀體驗就像是在探索一個不斷演進的科學領域,它讓我看到瞭材料科學如何驅動著新能源技術的革新。我對各種新型電池技術一直充滿好奇,這本書就為我提供瞭詳細的解讀。它不僅僅介紹瞭鋰離子電池的發展,還深入探討瞭鈉離子電池、鎂離子電池、金屬空氣電池等更具潛力的儲能技術。書中詳細闡述瞭鈉離子電池的電化學原理,以及其在鈉正極、鈉負極材料和電解質方麵的研究進展,讓我看到瞭其在低成本大規模儲能領域的巨大優勢。對於金屬空氣電池,書中深入分析瞭氧還原反應和金屬氧化反應的電化學機理,以及其高能量密度潛力,同時也指齣瞭其麵臨的挑戰,如電極材料的穩定性和電解液的腐蝕性。讓我印象深刻的是,書中還討論瞭固態電池的材料科學,比如氧化物固體電解質、聚閤物固體電解質和硫化物固體電解質,以及它們在提高電池安全性和能量密度方麵的關鍵作用。這本書讓我覺得,新能源的未來充滿瞭無限的可能,而材料科學正是這一切的基石。

評分

這本書最大的價值在於,它將宏大的新能源願景與微觀的材料世界緊密地聯係起來,讓我看到瞭科學研究是如何一步步將夢想變為現實的。我一直對可再生能源的發展很關注,這本書就為我提供瞭深刻的洞見。它詳細介紹瞭太陽能電池的多種類型,從傳統的晶矽電池到新興的有機太陽能電池和量子點太陽能電池。書中對於不同材料的光電轉換機製、載流子傳輸過程以及薄膜製備工藝進行瞭深入的分析。讓我印象深刻的是,書中還討論瞭鈣鈦礦太陽能電池的快速發展,以及其在材料穩定性、效率和低成本製備方麵的突齣優勢,讓我看到瞭其取代傳統矽基太陽能電池的巨大潛力。此外,書中還涉及瞭光催化分解水製氫、二氧化碳還原等與新能源相關的材料科學研究,這些前沿領域的研究讓我看到瞭解決能源和環境問題的全新途徑。這本書讓我覺得,材料科學是實現可持續發展目標的關鍵技術支撐。

評分

這本書真是齣乎我的意料,我原本抱著一種純粹的好奇心去翻閱,想瞭解一下“新能源材料”這個聽起來有些高深莫測的領域。沒想到,它就像一扇扇奇妙的窗戶,讓我得以窺見一個充滿無限可能的世界。從最初對各種新型電池材料的抽象概念感到睏惑,到後來逐漸理解瞭它們在儲能、放電過程中的微觀機製,每一步都伴隨著豁然開朗的喜悅。書中對鋰離子電池、鈉離子電池、固態電池等主流技術的發展脈絡梳理得清晰明瞭,不僅介紹瞭它們的優勢和局限,更深入剖析瞭材料的分子結構、晶體結構如何影響其電化學性能。我尤其印象深刻的是關於電解質的研究部分,它詳細闡述瞭液體電解質、聚閤物電解質以及全固態電解質的化學組成、離子傳輸機製以及麵臨的挑戰,讓我對電池的安全性和能量密度有瞭更深刻的認識。此外,書中還涉及瞭太陽能電池的新型材料,比如鈣鈦礦太陽能電池,其光電轉換效率的飛躍式提升和潛在的低成本製備優勢,都讓我對未來的能源格局充滿瞭憧憬。它不僅僅是羅列技術參數,更是在講述材料科學傢們如何通過精妙的設計和深刻的理解,一步步突破技術的瓶頸,為人類社會的可持續發展貢獻力量。我感覺自己仿佛親身參與瞭一場激動人心的科學探索之旅,每一次翻頁都充滿瞭新的發現和驚喜。

評分

這本書給我最深刻的感受是,它將看似遙不可及的“新能源技術”落地到瞭實實在在的“材料”層麵,讓我這個普通讀者也能觸摸到它的脈搏。我以前對太陽能電池的印象還停留在笨重的玻璃闆上,這本書卻為我打開瞭新世界的大門。它詳細介紹瞭薄膜太陽能電池的各種類型,比如非晶矽、碲化鎘、銅銦鎵硒等,並著重分析瞭這些材料的能帶結構、吸光性能以及薄膜製備工藝對效率的影響。讓我特彆著迷的是關於鈣鈦礦材料的部分,其結構的新穎性和優異的光電性能,以及研究人員們在提高其穩定性和效率方麵所付齣的努力,都展現瞭材料科學的魅力。書中不僅僅停留在理論層麵,還對這些材料在實際應用中的挑戰,比如穩定性、成本、可迴收性等方麵進行瞭深入的探討,使得整個閱讀過程既富有啓發性,又具有很強的現實意義。此外,書中對燃料電池的介紹也讓我耳目一新,特彆是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心材料——催化劑和膜電極的研究,以及固體氧化物燃料電池(SOFC)中高溫陶瓷材料的特性,都讓我對這種清潔能源的潛力有瞭更直觀的認識。這本書讓我覺得,新能源的未來,很大程度上就掌握在這些神奇的材料手中。

評分

這本書就像一本精密的手冊,為我描繪瞭新能源技術背後的“骨骼”和“肌肉”——那些至關重要的材料。我以前對電動汽車的續航裏程和充電速度一直很關注,這本書就為我提供瞭科學的解釋。它詳細介紹瞭鋰離子電池中正極、負極、電解質和隔膜的材料特性如何直接影響電池的能量密度、功率密度、循環壽命和安全性。書中對於高鎳三元材料、磷酸鐵鋰等正極材料的化學穩定性、比容量和成本進行瞭細緻的對比。對於負極材料,書中深入分析瞭石墨的結構特性以及矽基負極材料在提升容量方麵的巨大潛力,同時也指齣瞭其體積膨脹帶來的挑戰。讓我印象深刻的是,書中還詳細講解瞭電解液的組成、添加劑的作用以及固體電解質在提升電池安全性和能量密度方麵的研究進展。這種對每一個構成部分的深入剖析,讓我能夠理解為什麼電池的性能會有如此大的差異,以及未來電池技術的發展方嚮。這本書的知識非常紮實,讓我感覺自己對新能源汽車的核心技術有瞭更深刻的理解。

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