原位電化學表征原理、方法及套用

《原位電化學表征原理、方法及套用》是2021年3月化學工業出版社出版圖書。

基本介紹

• 中文名：原位電化學表征原理、方法及套用
• 作者：晏成林
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2021年3月1日
• 頁數：166 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787122383174

內容簡介

《原位電化學表征原理、方法及套用》共11章，主要介紹了國內外有關電化學的各種原位表征技術，並深究了其原理和原位表征時所需要搭建的裝置，包括電化學原位X射線技術、電化學原位傅立葉紅外光譜、電化學原位磁共振技術、電化學原位光學技術、電化學原位拉曼光譜、電化學原位紫外可見光譜、電化學原位掃描探針技術、電化學原位電子分析技術、電化學原位中子技術、電化學原位重量分析技術和其他電化學原位技術，如原位聲發射技術和原位電化學膨脹技術等。在編寫過程中，首先介紹了各種分析測試技術的基本理論，在套用方面介紹了科研工作中的大量實際問題案例，注重與原位分析前沿技術的發展結合。

《原位電化學表征原理、方法及套用》可為本領域內的科研人員提供有價值的參考信息，對促進鋰離子電池的發展有推進作用。本書也可作為高等學校能源化學、儲能科學與工程、新能源材料與器件等專業本科、研究生的教學用書。

圖書目錄

第1章電化學原位X射線技術1

1.1原位X射線衍射1

1.1.1原理與實驗裝置2

1.1.2觀察循環過程中的結構和形態演變7

1.2原位X射線光電子能譜8

1.2.1原理與實驗裝置8

1.2.2觀察電極界面反應9

1.3原位X射線螢光顯微鏡12

1.3.1基本原理12

1.3.2觀察硫和多硫化物的分布13

1.4原位X射線反射14

1.4.1原理與實驗裝置15

1.4.2觀察金屬矽化物薄膜界面的鋰化16

1.5原位X射線斷層掃描19

1.5.1原理與實驗裝置19

1.5.2觀察鋰化過程中的形態演變和化學成分的變化21

1.6原位X射線吸收光譜22

1.6.1原理與實驗裝置23

1.6.2觀察化學成分變化引起容量衰減24

1.6.3區別各種氧化態24

1.6.4篩選多功能黏合劑26

1.7原位X射線拉曼散射26

1.7.1原理與實驗裝置27

1.7.2觀察石墨電極電子結構變化28

第2章電化學原位傅立葉紅外光譜31

2.1原位傅立葉變換紅外光譜31

2.1.1原理與實驗裝置32

2.1.2觀察薄膜電極動態行為33

2.1.3研究初始充電過程中的溶劑化/去溶劑化34

2.1.4研究添加劑的還原34

2.2原位顯微鏡傅立葉變換紅外反射光譜38

2.2.1原理與實驗裝置39

2.2.2研究電解液還原產物40

2.3原位偏振調製傅立葉變換紅外光譜43

2.3.1原理與實驗裝置43

2.3.2研究非水電解質在LiCoO2薄膜電極上的電化學氧化行為45

第3章電化學原位磁共振技術47

3.1原位核磁共振波譜47

3.1.1原理與實驗裝置47

3.1.2對鋰微結構生長的量化分析49

3.2磁共振成像52

3.2.1原理與實驗裝置52

3.2.2實時識別枝晶生長位置55

3.3電子順磁共振波譜58

3.3.1原理與實驗裝置58

3.3.2研究循環過程中自由基氧物種的形成過程59

3.4穆斯堡爾光譜技術64

3.4.1原理與實驗裝置64

3.4.2研究電子環境對材料結構的影響66

第4章電化學原位光學技術67

4.1光學顯微鏡67

4.1.1原理與實驗裝置67

4.1.2觀察鋰枝晶的生長70

4.2多光束光學應力感測器76

4.2.1原理與實驗裝置76

4.2.2實時應力評估77

第5章電化學原位拉曼光譜78

5.1原理與實驗裝置78

5.2評估循環過程中產生的應力79

5.3觀察SEI的形成和組成79

5.4判斷活性材料對電化學過程的貢獻程度以及斷開粒子的確切位置82

第6章電化學原位紫外-可見光譜84

6.1原理與實驗裝置84

6.2觀察多硫化物的濃度85

第7章電化學原位掃描探針技術91

7.1原位原子力顯微鏡91

7.1.1原理與實驗裝置91

7.1.2在鋰離子電池負極材料研究中的套用92

7.1.3在鋰離子電池正極材料研究中的套用92

7.1.4在固體電解質界面膜（SEI）中的套用93

7.2原位導電原子力顯微鏡94

7.2.1原理與實驗裝置94

7.2.2研究鋰離子在正極材料中的擴散95

7.3原位電化學應變顯微鏡97

7.3.1原理與實驗裝置97

7.3.2表征鋰離子嵌入和脫出的局部電遷移98

7.4原位掃描離子電導顯微鏡99

7.4.1原理與實驗裝置99

7.4.2測量錫和矽電極表面結構的空間不均勻性99

7.5原位掃描隧道顯微鏡100

7.5.1原理與實驗裝置100

7.5.2研究電極電導率的變化101

7.6原位探針力顯微鏡102

7.6.1原理與實驗裝置102

7.6.2研究鋰離子在石墨負極的分布103

7.7原位掃描電化學顯微鏡104

7.7.1原理與實驗裝置104

7.7.2研究鋰離子電池中矽電極的表面反應性106

7.8掃描電化學電池顯微鏡109

7.8.1原理與實驗裝置109

7.8.2研究複合電極電化學特性110

第8章電化學原位電子分析技術112

8.1原位掃描電子顯微鏡112

8.1.1原理與實驗裝置113

8.1.2觀察在使用固態電解質的電池中鋰的沉積/溶解機制113

8.2原位透射電子顯微鏡116

8.2.1原理116

8.2.2觀察金屬鋰的電化學沉積動力學117

第9章電化學原位中子技術119

9.1原位中子衍射119

9.1.1原理與實驗裝置119

9.1.2研究Li2MnO3·LiMO2（M=Ni、Co、Mn）複合正極的容量衰減機理120

9.2原位中子反射125

9.2.1原理與實驗裝置125

9.2.2分析晶體矽的鋰化126

9.2.3觀察SEI頂部的鋰枝晶層及其粗糙度132

9.3原位中子深度剖面134

9.3.1原理與實驗裝置134

9.3.2觀測非平衡條件下鋰離子在電極中的分布狀況134

9.4原位中子散射137

9.4.1原理與實驗137

9.4.2研究電極材料電化學反應過程中相和體積的變化138

9.5原位中子照相/層析成像140

9.5.1原理與實驗裝置140

9.5.2原位中子照相/層析成像技術的套用141

第10章電化學原位重量分析技術144

10.1原位電化學石英晶體微天平144

10.1.1測試原理144

10.1.2EQCMD用於研究電極表面的界面反應145

10.2原位二次離子質譜法147

10.2.1原理與實驗裝置147

10.2.2原位SIMS實時監測電解液中分子的動態變化147

10.3原位差示電化學質譜法150

10.3.1原理與實驗裝置150

10.3.2原位差示電化學質譜法在電池表征中的套用151

第11章其他電化學原位技術154

11.1原位聲發射技術154

11.1.1原理與實驗裝置154

11.1.2原位聲發射技術的套用155

11.2原位電化學膨脹技術159

11.2.1原位電化學膨脹技術原理159

11.2.2原位電化學膨脹技術的套用159

參考文獻163