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能源电化学基础


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能源电化学基础
  • 书号：9787030806017
    作者：张英杰,董鹏,梁风
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：16
  • 页数：154
    字数：249000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2025-03-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥59.00元
    售价： ￥46.61元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书共7章。第1、2章详细论述能源电化学的重要性，化学电源的结构、性质与工作原理；第3、4章重点介绍能源电化学热力学基础；第5章介绍能源电化学界面组成与结构，重点介绍双电层结构与模型发展以及SEI组成、结构与表征方法；第6、7章介绍能源电化学传荷动力学与传质动力学等理论基础。
本书共7章。第1、2章详细论述能源电化学的重要性，化学电源的结构、性质与工作原理；第3、4章重点介绍能源电化学热力学基础；第5章介绍能源电化学界面组成与结构，重点介绍双电层结构与模型发展以及SEI组成、结构与表征方法；第6、7章介绍能源电化学传荷动力学与传质动力学等理论基础。
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    第1章 绪论 1
    1.1 能源 1
    1.1.1 能源的分类 1
    1.1.2 能源转化与存储 2
    1.2 能源电化学 3
    1.2.1 能源电化学简介 3
    1.2.2 能源电化学发展历史 4
    1.2.3 能源电化学的研究内容 5
    1.2.4 能源电化学反应基本步骤 6
    1.3 能源电化学基础课程建设 6
    习题 7
    第2章 能源电化学体系 8
    2.1 电化学体系 8
    2.1.1 原电池 8
    2.1.2 电解池 10
    2.1.3 腐蚀电池 11
    2.2 电化学体系组成及结构 12
    2.3 能源电化学储能体系发展历程 14
    2.4 电化学储能体系理论容量和能量密度 17
    2.5 锂离子电池 18
    2.5.1 概述 18
    2.5.2 锂离子电池的分类和工作原理 19
    2.6 钠离子电池 20
    2.6.1 概述 20
    2.6.2 钠离子电池的分类与工作原理 21
    2.7 多价金属离子电池 22
    2.7.1 概述 22
    2.7.2 镁离子电池 23
    2.7.3 锌离子电池 24
    2.8 新型电化学储能体系 25
    2.8.1 金属-空气电池 26
    2.8.2 金属硫电池 28
    习题 30
    第3章 能源电化学电解质体系 32
    3.1 能源电化学电解质基础性质 32
    3.1.1 能源电化学电解质离子电导率 32
    3.1.2 能源电化学电解质淌度 35
    3.1.3 能源电化学电解质离子迁移数 38
    3.1.4 扩散系数 39
    3.1.5 电化学稳定窗口 40
    3.2 液态电解质的结构及性质 42
    3.2.1 有机液态电解质 42
    3.2.2 离子液体电解质 45
    3.2.3 水系液态电解质 46
    3.3 固态电解质的结构及性质 47
    3.3.1 聚合物固态电解质 47
    3.3.2 无机固态电解质 50
    3.3.3 半固态电解质 53
    3.4 能源电化学电解质对电化学储能电池体系性能的影响 54
    3.4.1 对电化学储能电池容量的影响 54
    3.4.2 对电化学储能电池内阻及倍率充放电性能的影响 54
    3.4.3 对电化学储能电池操作温度范围的影响 55
    3.4.4 对电化学储能电池储存和循环寿命的影响 55
    3.4.5 对电化学储能电池安全性的影响 56
    3.4.6 对电化学储能电池自放电性能的影响 56
    3.4.7 对电化学储能电池过充电和过放电行为的影响 56
    习题 57
    第4章 能源电化学热力学 58
    4.1 相间电势与电极电势 58
    4.1.1 内电势与外电势 59
    4.1.2 界面电势差 59
    4.1.3 电极电势 60
    4.1.4 绝对电势与相对电势 62
    4.1.5 标准氢电极与标准电极电势 63
    4.1.6 电池与电极材料的电压 65
    4.1.7 液体接界电势 66
    4.2 电池电化学反应电动势 67
    4.2.1 电池电动势与吉布斯自由能 67
    4.2.2 电池电动势与化学平衡常数的关系 68
    4.2.3 能斯特方程 69
    4.3 可逆电化学过程的热力学 70
    4.3.1 可逆电池 70
    4.3.2 电池符号的表达方式 71
    4.3.3 可逆电极的类型 71
    4.3.4 可逆电池的类型 73
    4.4 不可逆电化学过程的热力学 74
    4.4.1 不可逆电极及电势 74
    4.4.2 不可逆电极的类型 76
    4.4.3 可逆/不可逆电势的判断 77
    4.5 *图 78
    4.5.1 *图的绘制原理 78
    4.5.2 特殊储能电池体系？ -pH 图 79
    4.5.3 *图在电化学储能中的应用 82
    习题 83
    第5章 能源电化学界面基础 85
    5.1 能源电化学界面简介 85
    5.2 双电层的形成 86
    5.3 双电层结构模型 87
    5.3.1 亥姆霍兹模型 87
    5.3.2 Gouy-Chapman模型 88
    5.3.3 Stern模型 93
    5.4 特性吸附 96
    5.4.1 特性吸附的本质和程度 99
    5.4.2 吸附等温式 100
    5.4.3 吸附速率 102
    5.4.4 电解质特性吸附时的双电层影响 103
    5.5 能源电化学中的固态电解质界面 104
    5.6 能源电化学界面表征方法 107
    5.6.1 电化学原位拉曼光谱 107
    5.6.2 电化学原位扫描探针技术 108
    5.6.3 电化学原位中子技术 110
    5.6.4 其他电化学原位技术 110
    习题 111
    第6章 能源电化学传荷动力学 112
    6.1 电极电势对电子转移步骤反应速率的影响 112
    6.1.1 动态平衡 112
    6.1.2 阿伦尼乌斯公式和势能面 113
    6.1.3 过渡态理论 114
    6.1.4 电极反应的本质 116
    6.1.5 电势对能垒的影响 117
    6.1.6 单步骤电子过程 118
    6.2 电子转移步骤的基本动力学参数 119
    6.2.1 交换电流密度 119
    6.2.2 传递系数 120
    6.2.3 电极反应速率常数 122
    6.3 稳态能源电化学极化规律 122
    6.3.1 Butler-Volmer方程 122
    6.3.2 高超电势下的电化学极化规律 125
    6.3.3 低超电势下的电化学极化规律 126
    6.3.4 电化学极化在储能体系中的应用 126
    习题 128
    第7章 能源电化学传质动力学 131
    7.1 液相传质的三种方式 131
    7.2 稳态扩散过程 134
    7.2.1 理想条件下的稳态扩散 135
    7.2.2 真实条件下的稳态扩散过程 137
    7.2.3 电迁移对稳态扩散过程的影响 139
    7.3 浓差极化的规律和判别方法 140
    7.3.1 浓差极化的规律 140
    7.3.2 浓差极化的判别方法 144
    7.4 非稳态扩散过程 144
    7.4.1 菲克第二定律 145
    7.4.2 电化学问题的边界条件 147
    7.5 浓差极化在储能体系中的应用 148
    7.5.1 原电池与浓度极化 148
    7.5.2 锂电池电化学与浓度极化 150
    7.5.3 燃料电池与浓差极化 150
    习题 151
    参考文献 153
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