化學(xué)電源(程新群)(第二版)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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內容簡(jiǎn)介:《化學(xué)電源（第二版）》共13章，包括電化學(xué)理論基礎、化學(xué)電源概論、鋅錳電池、鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、金屬氰化物鎳電池、鋅氧化銀電池、鋰電池、鋰離子電池、燃料電池、金屬空氣電池、電化學(xué)電容器以及電極材料與電池性能測試技術(shù)。
《化學(xué)電源（第二版）》注重理論聯(lián)系實(shí)際，既適合高等學(xué)校相關(guān)專(zhuān)業(yè)作為教材使用，也適合相關(guān)工程技術(shù)人員作為參考。

作者簡(jiǎn)介:程新群，哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，教授，先后主持承擔黑龍江省自然科學(xué)基金項目、哈爾濱市創(chuàng )新人才資金項目、哈爾濱工業(yè)大學(xué)科研創(chuàng )新基金項目，作為主要研究人員參加了863節能與新能源汽車(chē)重大專(zhuān)項“車(chē)用LiFePO4動(dòng)力鋰離子電池”、“高比能量鋁殼鋰離子電池與模塊技術(shù)開(kāi)發(fā)”以及多項企業(yè)橫向合作項目等

目錄:第1章電化學(xué)理論基礎1
1.1電極電勢與電池電動(dòng)勢1
1.1.1電極/溶液界面的結構1
1.1.2絕對電極電勢與相對電極電勢3
1.1.3電極電勢和電池電動(dòng)勢4
1.1.4電池電動(dòng)勢與溫度和壓力的關(guān)系6
1.2電化學(xué)反應的特點(diǎn)及研究方法7
1.2.1電化學(xué)反應的特點(diǎn)7
1.2.2電化學(xué)反應基本概念8
1.2.3極化曲線(xiàn)及其測量方法9
1.2.4電極過(guò)程特征及研究方法11
1.3電化學(xué)步驟動(dòng)力學(xué)12
1.3.1電極電勢對反應速率的影響12
1.3.2穩態(tài)極化的動(dòng)力學(xué)公式14
1.3.3多電子轉移過(guò)程16
1.4液相傳質(zhì)過(guò)程動(dòng)力學(xué)17
1.4.1液相傳質(zhì)的方式17
1.4.2穩態(tài)擴散過(guò)程18
1.4.3電化學(xué)步驟不可逆時(shí)的穩態(tài)擴散21
1.5氣體電極過(guò)程21
1.5.1氫析出電極過(guò)程22
1.5.2氧電極過(guò)程23
第2章化學(xué)電源概論25
2.1化學(xué)電源的發(fā)展25
2.2化學(xué)電源的分類(lèi)26
2.3化學(xué)電源的工作原理及組成26
2.3.1化學(xué)電源的工作原理26
2.3.2化學(xué)電源的組成27
2.4化學(xué)電源的電性能28
2.4.1電池的電動(dòng)勢28
2.4.2電池的開(kāi)路電壓29
2.4.3電池的內阻29
2.4.4電池的工作電壓29
2.4.5電池的容量與比容量31
2.4.6電池的能量與比能量35
2.4.7電池的功率與比功率36
2.4.8電池的儲存性能與自放電37
2.4.9循環(huán)壽命38
2.5化學(xué)電源中的多孔電極38
2.5.1多孔電極的意義38
2.5.2兩相多孔電極39
2.5.3三相多孔電極42
第3章鋅錳電池49
3.1概述49
3.2二氧化錳電極50
3.2.1二氧化錳陰極還原的初級過(guò)程50
3.2.2二氧化錳陰極還原的次級過(guò)程51
3.2.3二氧化錳陰極還原的控制步驟52
3.3鋅電極52
3.3.1鋅電極的陽(yáng)極氧化過(guò)程52
3.3.2鋅電極的鈍化52
3.3.3鋅電極的自放電53
3.4鋅錳電池材料54
3.4.1二氧化錳材料54
3.4.2鋅材料56
3.4.3電解質(zhì)57
3.4.4隔膜57
3.4.5導電材料57
3.4.6鋅膏凝膠劑58
3.5鋅錳電池制造工藝58
3.5.1糊式鋅錳電池58
3.5.2紙板電池58
3.5.3疊層鋅錳電池61
3.5.4堿性鋅錳電池61
3.5.5可充堿性鋅錳電池63
3.6鋅錳電池的主要性能64
3.6.1開(kāi)路電壓與工作電壓64
3.6.2歐姆內阻、短路電流和負荷電壓65
3.6.3容量及其影響因素65
3.6.4儲存性能66
3.6.5高溫性能和低溫性能66
第4章鉛酸蓄電池67
4.1概述67
4.1.1鉛酸蓄電池的發(fā)展67
4.1.2鉛酸蓄電池的結構68
4.1.3鉛酸蓄電池的用途69
4.1.4鉛酸蓄電池的特點(diǎn)69
4.2鉛酸蓄電池的熱力學(xué)基礎69
4.2.1電池反應、電動(dòng)勢69
4.2.2鉛-硫酸水溶液的電勢-pH圖70
4.3板柵73
4.3.1板柵合金73
4.3.2鉛板柵的腐蝕75
4.4二氧化鉛正極76
4.4.1二氧化鉛的多晶現象76
4.4.2二氧化鉛顆粒的凝膠-晶體形成理論76
4.4.3正極活性物質(zhì)的反應機理77
4.5鉛負極78
4.5.1鉛負極的反應機理78
4.5.2鉛負極的鈍化79
4.5.3負極活性物質(zhì)的收縮與添加劑79
4.5.4鉛負極的自放電79
4.5.5鉛負極的不可逆硫酸鹽化81
4.5.6高倍率部分荷電狀態(tài)下鉛負極的硫酸鉛積累81
4.6鉛酸蓄電池的電性能82
4.6.1鉛酸蓄電池的電壓與充放電特性82
4.6.2鉛酸蓄電池的容量及其影響因素82
4.6.3鉛酸蓄電池的失效模式和循環(huán)壽命84
4.6.4鉛酸電池的充電接受能力84
4.7鉛酸蓄電池制造工藝原理85
4.7.1板柵制造85
4.7.2鉛粉制造85
4.7.3鉛膏的配制86
4.7.4生極板的制造87
4.7.5極板化成87
4.7.6電池裝配90
4.8鉛炭電池90
4.8.1鉛炭電池的結構原理91
4.8.2鉛炭負極及碳材料93
4.8.3鉛炭電池正極活性物質(zhì)94
4.8.4鉛炭電池的性能特點(diǎn)與應用領(lǐng)域94
第5章鎘鎳電池96
5.1概述96
5.2鎘鎳電池的工作原理97
5.2.1成流反應97
5.2.2電極電勢與電動(dòng)勢97
5.3氧化鎳電極97
5.3.1氧化鎳電極的反應機理97
5.3.2氧化鎳電極的添加劑99
5.3.3氧化鎳電極材料100
5.4鎘電極101
5.4.1反應機理101
5.4.2鎘電極的鈍化與聚結102
5.4.3鎘電極的充電效率與自放電102
5.4.4鎘電極材料102
5.5密封鎘鎳電池103
5.5.1密封原理103
5.5.2密封措施103
5.6鎘鎳電池的電性能105
5.6.1充放電曲線(xiàn)105
5.6.2記憶效應106
5.6.3循環(huán)壽命106
5.6.4自放電107
5.7鎘鎳電池的制造工藝107
5.7.1有極板盒式電極的制造107
5.7.2燒結式電極的制造108
5.7.3黏結式電極的制造111
5.7.4發(fā)泡式電極的制造111
5.7.5纖維式電極的制造112
5.7.6電沉積鎘電極的制造112
5.7.7密封鎘鎳電池的制造113
第6章金屬氫化物鎳電池114
6.1概述114
6.2MH-Ni電池的工作原理與特點(diǎn)114
6.2.1MH-Ni電池的工作原理114
6.2.2MH-Ni電池的密封115
6.2.3金屬氫化物-鎳電池的特點(diǎn)116
6.3儲氫合金電極116
6.3.1儲氫合金的性質(zhì)116
6.3.2儲氫合金電極的電化學(xué)容量118
6.3.3儲氫合金的分類(lèi)118
6.3.4AB5型儲氫合金119
6.3.5AB2型儲氫合金120
6.3.6儲氫合金的制備121
6.3.7儲氫合金電極的制造122
6.3.8儲氫合金電極的性能衰減122
6.3.9儲氫合金的表面處理技術(shù)123
6.4MH-Ni電池的性能123
6.4.1MH-Ni電池充放電特性123
6.4.2溫度特性124
6.4.3內壓124
6.4.4自放電特性125
6.4.5循環(huán)壽命125
第7章鋅氧化銀電池126
7.1概述126
7.2鋅氧化銀電池的工作原理127
7.2.1電極反應127
7.2.2電極電勢與電動(dòng)勢127
7.3氧化銀電極128
7.3.1充放電曲線(xiàn)128
7.3.2氧化銀電極的自放電130
7.4鋅負極132
7.4.1鋅的陽(yáng)極鈍化132
7.4.2鋅的陰極沉積過(guò)程134
7.5鋅氧化銀電池的電化學(xué)性能134
7.5.1放電特性134
7.5.2鋅銀電池的循環(huán)壽命135
7.6鋅銀電池結構與制造工藝137
7.6.1電極制備137
7.6.2隔膜和電解液139
7.6.3電池裝配140
第8章鋰電池142
8.1概述142
8.1.1鋰電池的發(fā)展與特點(diǎn)142
8.1.2鋰電池分類(lèi)143
8.2鋰電池的電極與電解液144
8.2.1正極材料144
8.2.2鋰負極144
8.2.3電解液145
8.3Li-MnO2電池149
8.3.1Li-MnO2電池的特點(diǎn)及基本原理149
8.3.2Li-MnO2電池的結構與制備150
8.3.3Li-MnO2電池特性151
8.4Li-SOCl2電池152
8.4.1特點(diǎn)及基本原理152
8.4.2Li-SOCl2電池的組成和結構153
8.4.3Li-SOCl2電池的電化學(xué)特性154
8.5Li-SO2電池155
8.5.1基本原理155
8.5.2Li-SO2電池結構與制造工藝155
8.5.3Li-SO2電池特性156
8.6Li-(CFx)n電池157
8.6.1Li-(CFx)n電池原理與基本特點(diǎn)157
8.6.2反應機制158
8.6.3發(fā)展趨勢與前景159
8.7Li-I2電池159
8.8可充電金屬鋰負極160
8.8.1金屬鋰負極存在的問(wèn)題160
8.8.2鋰枝晶的生成原理161
8.8.3金屬鋰負極的結構優(yōu)化163
8.8.4電解液的優(yōu)化164
8.8.5金屬鋰負極的固體電解質(zhì)界面優(yōu)化165
8.8.6金屬鋰負極展望166
8.9Li-S電池166
8.9.1Li-S電池特點(diǎn)及基本原理166
8.9.2Li-S電池面臨的主要挑戰168
8.9.3硫電極169
8.9.4Li-S電池電解液169
第9章鋰離子電池171
9.1概述171
9.1.1鋰離子電池的發(fā)展史171
9.1.2鋰離子電池的工作原理171
9.1.3鋰離子電池的特點(diǎn)和應用172
9.2鋰離子電池的正極材料173
9.2.1鈷酸鋰173
9.2.2錳酸鋰174
9.2.3鎳酸鋰176
9.2.4磷酸亞鐵鋰176
9.2.5其他正極材料177
9.3鋰離子電池的負極材料178
9.3.1碳素材料178
9.3.2合金負極材料179
9.3.3其他負極材料181
9.4鋰離子電池的電解液181
9.4.1有機溶劑182
9.4.2電解質(zhì)鹽183
9.4.3電解液添加劑184
9.5聚合物鋰離子電池185
9.5.1聚合物鋰離子電池的特點(diǎn)185
9.5.2聚合物鋰離子電池的結構185
9.6鋰離子電池的制造工藝186
9.6.1極片制造186
9.6.2電池的裝配187
9.6.3聚合物鋰離子電池的制造188
9.7鋰離子電池的性能189
9.7.1充放電性能190
9.7.2安全性190
9.7.3自放電與儲存性能193
9.7.4使用和維護193
第10章燃料電池195
10.1燃料電池概述195
10.1.1燃料電池的發(fā)展歷史195
10.1.2燃料電池的工作原理195
10.1.3燃料電池的工作特點(diǎn)197
10.1.4燃料電池的類(lèi)型197
10.1.5燃料電池系統的組成198
10.1.6燃料電池的應用199
10.2燃料電池的熱力學(xué)基礎200
10.2.1燃料電池電動(dòng)勢200
10.2.2燃料電池的理論效率201
10.3燃料電池的電化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎201
10.3.1燃料電池的極化行為201
10.3.2燃料電池的電極反應機理202
10.3.3燃料電池的實(shí)際效率205
10.4燃料電池所用的燃料205
10.4.1氫氣燃料的制備206
10.4.2氫氣燃料的凈化208
10.4.3氫氣燃料的儲存209
10.4.4其他燃料210
10.5堿性燃料電池211
10.5.1簡(jiǎn)介211
10.5.2堿性燃料電池的工作原理211
10.5.3堿性燃料電池組件及其材料212
10.5.4堿性燃料電池的排水213
10.5.5堿性燃料電池的性能及其影響因素213
10.6磷酸燃料電池215
10.6.1簡(jiǎn)介215
10.6.2磷酸燃料電池的工作原理215
10.6.3磷酸燃料電池的組成和材料215
10.6.4磷酸燃料電池的排水和排熱218
10.6.5磷酸燃料電池性能219
10.7熔融碳酸鹽燃料電池222
10.7.1簡(jiǎn)介222
10.7.2熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理223
10.7.3電解質(zhì)和隔膜223
10.7.4電極225
10.7.5雙極板226
10.7.6熔融碳酸鹽燃料電池性能226
10.8固體氧化物燃料電池227
10.8.1簡(jiǎn)介227
10.8.2固體氧化物燃料電池的工作原理228
10.8.3電解質(zhì)229
10.8.4電極229
10.8.5雙極板230
10.8.6電池結構類(lèi)型230
10.8.7燃料電池性能232
10.9質(zhì)子交換膜燃料電池232
10.9.1簡(jiǎn)介232
10.9.2質(zhì)子交換膜燃料電池的工作原理232
10.9.3質(zhì)子交換膜233
10.9.4催化劑和電極234
10.9.5雙極板和流場(chǎng)235
10.9.6水管理236
10.9.7質(zhì)子交換膜燃料電池的性能237
10.10直接醇類(lèi)燃料電池237
10.10.1簡(jiǎn)介237
10.10.2直接甲醇燃料電池的工作原理237
10.10.3甲醇氧化和電催化劑238
10.10.4質(zhì)子交換膜239
10.10.5直接甲醇燃料電池的性能239
10.11可再生燃料電池240
10.11.1簡(jiǎn)介240
10.11.2可逆再生燃料電池的工作原理241
10.11.3氫電極催化劑241
10.11.4氧電極催化劑242
第11章金屬空氣電池243
11.1鋅空氣電池244
11.1.1概述244
11.1.2鋅空氣電池工作原理245
11.1.3鋅空氣電池的空氣電極245
11.1.4鋅空氣電池的鋅電極248
11.1.5鋅空氣電池的性能與限制因素250
11.2鋁空氣電池252
11.2.1中性電解液鋁空氣電池252
11.2.2堿性電解液鋁空氣電池253
11.2.3鋁電極253
11.3鋰空氣電池254
11.3.1鋰空氣電池的特點(diǎn)及工作原理254
11.3.2鋰空氣電池的空氣電極255
11.3.3鋰空氣電池的電解液256
11.3.4鋰空氣電池的鋰負極257
第12章電化學(xué)電容器258
12.1概述258
12.2電化學(xué)電容器與電池的比較258
12.2.1能量的存儲形式258
12.2.2電容器和電池的電能存儲模式比較258
12.2.3電化學(xué)電容器和電池運行機理的比較259
12.2.4電化學(xué)電容器與電池能量密度的差別259
12.2.5電化學(xué)電容器和電池充放電曲線(xiàn)的比較260
12.2.6電化學(xué)電容器和電池循環(huán)伏安性能的比較260
12.3雙電層電容及碳材料262
12.3.1雙電層模型及其結構262
12.3.2雙層電容和理想極化電極264
12.3.3非水電解質(zhì)中雙層的行為和非水電解質(zhì)電容器264
12.3.4用于電化學(xué)電容器的碳材料265
12.3.5關(guān)于碳材料的雙層電容266
12.3.6影響碳材料電容性能的因素267
12.4法拉第準電容及氧化釕材料269
12.4.1準電容(CΦ)和雙層電容(Cdl)的區分方法269
12.4.2用于電化學(xué)電容器的氧化釕(RuO2)材料270
12.4.3氧化釕的制備、充放電機理及電化學(xué)行為270
12.4.4其他氧化物膜表現的氧化還原準電容行為272
12.5導電聚合物膜的電容行為273
12.5.1概述273
12.5.2導電聚合物與準電容有關(guān)的行為及循環(huán)伏安曲線(xiàn)的形式275
12.5.3以導電聚合物為活性材料的電容器系統的分類(lèi)276
12.6影響電容器性能的電解質(zhì)因素278
12.6.1水性電解質(zhì)278
12.6.2非水電解質(zhì)278
12.7制備技術(shù)及評價(jià)方法279
12.7.1用于碳基電容器電極的制備280
12.7.2基于RuOx的電容器電極的制備281
12.7.3電容器的裝配281
12.7.4電化學(xué)電容器的實(shí)驗性評價(jià)282
第13章電極材料與電池性能測試284
13.1電極材料的電化學(xué)測試體系284
13.1.1三電極體系284
13.1.2復合粉末電極技術(shù)284
13.1.3粉末微電極技術(shù)285
13.2電勢階躍法286
13.2.1小幅度電勢階躍法286
13.2.2極限擴散控制下的電勢階躍法287
13.2.3電勢階躍法測定電極中反應物質(zhì)的固相擴散系數289
13.3循環(huán)伏安法290
13.3.1可逆電極體系的循環(huán)伏安曲線(xiàn)290
13.3.2不可逆電極體系的循環(huán)伏安曲線(xiàn)290
13.3.3電池中循環(huán)伏安法的應用291
13.3.4循環(huán)伏安法測定電極中反應物質(zhì)的固相擴散系數291
13.4電化學(xué)阻抗譜技術(shù)292
13.4.1電化學(xué)極化和濃差極化同時(shí)存在時(shí)的電化學(xué)阻抗譜292
13.4.2電化學(xué)阻抗譜的解析293
13.4.3電池中電化學(xué)阻抗譜的應用294
13.5電池性能測試方法296
13.5.1充放電性能與容量測試296
13.5.2循環(huán)性能測試298
13.5.3自放電與儲存性能測試299
13.5.4內阻測試299
13.5.5內壓測試300
13.5.6溫度特性測試300
13.5.7安全性能測試301
參考文獻302