固態電化學(2024年科學出版社出版的圖書)

《固態電化學》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：固態電化學
• 出版時間：2024年3月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030781482

內容簡介

《固態電化學》共11章，主要介紹固態電化學基礎和原理。內容包括無機晶相、玻璃態和聚合物固體電解質結構，離子傳輸動力學基礎理論和設計原則，插嵌電極材料的原子和電子結構，電子和離子在電極中的傳輸機理，聚合物電極的反應機理和動力學，界面電化學和固態電化學器件等。《固態電化學》注重固態離子學和電化學基本原理的闡述，同時對一些關鍵材料和套用實例進行了介紹。

圖書目錄

中譯本序

譯者前言

原著序言

編著者簡介

1引言1

1.1固態電化學簡史1

1.2晶態電解質(第2、3章)3

1.3玻璃態電解質(第4章)3

1.4聚合物電解質(第5、6章)3

1.5插嵌電極(第7～9章)3

1.6界面(第10章)4

參考文獻4

2晶態固體電解質Ⅰ：總論和典型材料5

2.1引言5

2.2傳導機理5

2.3可移動離子濃度：摻雜效應7

2.4具有無序亞晶格的材料：.-AgI8

2.5離子捕獲效應9

2.6勢能*線10

2.7傳導的活化能11

2.8躍遷頻率11

2.9交流電導譜：局部運動和長程傳導12

2.10典型固體電解質介紹14

2.11.-氧化鋁15

2.11.1化學計量比15

2.11.2結構16

2.11.3性質17

2.12其他鹼金屬離子導體18

2.12.1NASICON18

2.12.2LISICON19

2.12.3Li4SiO4衍生物20

2.12.4Li3N20

2.12.5其他材料21

2.13氧離子導體21

2.14氟離子導體23

2.15質子導體23

參考文獻23

3晶態固體電解質Ⅱ：材料設計26

3.1質量標準26

3.2電子能級27

3.3離子能29

3.3.1固有能隙.Hg29

3.3.2遷移焓.Hm30

3.3.3捕獲能.Ht31

3.4離子電導率32

3.4.1現象描述32

3.4.2離子協同運動34

3.4.3質子運動34

3.5示例36

3.5.1化學計量比化合物36

3.5.2摻雜策略38

3.5.3質子導體42

參考文獻43

4玻璃態電解質中的離子傳輸45

4.1離子傳輸的實驗結果45

4.2離子導電玻璃態電解質的化學組成47

4.3玻璃態電解質的動力學和熱力學特性48

4.4描述玻璃態電解質中離子傳輸的微觀方法49

4.5載流子熱力學：弱電解質理論51

4.6電導率測量與玻璃態電解質的熱力學研究53

4.7高於玻璃化轉變溫度時離子傳輸的微觀模型55

參考文獻57

5聚合物電解質Ⅰ：基本原理59

5.1背景59

5.2聚合物-無機鹽配合物60

5.2.1早期發展60

5.2.2高分子鏈段運動和離子傳輸60

5.2.3形成62

5.2.4結構65

5.2.5聚合物基體66

5.2.6質子導體70

5.3聚電解質70

5.4小結72

參考文獻73

6聚合物電解質Ⅱ：物理原理75

6.1簡介75

6.2鹽為何溶於高分子76

6.2.1溶解熱力學76

6.2.2何種鹽溶於何種聚合物77

6.2.3陽離子溶劑化的證據78

6.2.4離子締合78

6.2.5負溶解熵80

6.3離子傳導機理80

6.3.1離子電導率的溫度和壓力依賴性81

6.3.2聚合物電解質的動態回響87

6.4離子締合與離子傳輸90

6.4.1離子締合91

6.4.2傳輸96

6.4.3小結98

本章附錄99

參考文獻100

7插嵌電極：主體及其插嵌化合物的原子和電子結構103

7.1離子和電子結構的重要特點103

7.1.1離子的占位103

7.1.2電子的“占位”(電子結構)104

7.2主體材料實例106

7.2.1一維主體，三維移動離子網路106

7.2.2三維主體結構，一維移動離子通道106

7.2.3二維體系：層狀主體，層狀客體占位107

7.2.4三維體系108

7.3插嵌熱力學，.G、.S和.H110

7.3.1電壓和化學勢的關係110

73.2偏摩爾熵的測量112

7.4晶格-氣體模型112

7.4.1離子的熵113

7.4.2電子的熵114

7.4.3晶格-氣體模型舉例LixMo6Se8114

7.4.4晶格-氣體模型的位點能115

7.4.5晶格-氣體模型的相互作用能117

7.4.6無序的作用118

7.4.7滯後現象119

7.5微觀結構：階梯化和共嵌入119

7.5.1階梯化119

7.5.2共嵌入121

7.6未來展望122

參考文獻123

8電極的性能125

8.1電極：離子的源和漏125

8.2混合導體中離子和電子的傳輸127

8.3電極動力學和電子在原子傳輸中的作用130

8.4電極熱力學135

8.5動力學和熱力學電極參數的測量137

參考文獻142

9聚合物電極144

9.1簡介144

9.2聚乙炔的案例144

9.3電化學摻雜過程147

9.4雜環高分子147

9.5雜環高分子的電化學摻雜149

9.6聚苯胺150

9.7導電高分子中摻雜過程的機理151

9.8觀察導電高分子摻雜過程的方法154

9.8.1光學吸收154

9.8.2微天平研究155

9.9電化學摻雜過程動力學155

9.9.1聚乙炔電極的動力學155

9.9.2雜環高分子的動力學157

9.10提升聚合物電極中的擴散過程的方法159

9.11聚合物電極的套用160

9.12可充電鋰電池160

9.12.1充放電速率161

9.12.2自放電162

9.12.3能量容量162

9.12.4鋰/聚合物電池未來展望162

9.13光學顯示器

163致謝164

參考文獻164

10界面電化學166

10.1阻塞界面的雙電層168

10.2非阻塞金屬電極：電解質中只有一種可移動電荷172

10.3非阻塞金屬電極：電解質中至少有兩種可移動電荷176

10.4表面膜對界面測量的影響177

10.5表面粗糙度對界面測量的影響178

10.6其他非阻塞界面179

10.7兩步電荷轉移反應179

參考文獻180

11套用181

11.1

引言181

11.2固體電解質電池181

11.3電池中的插嵌電極192

11.4固體氧化物燃料電池194

11.5固體電解質感測器198

11.6電致變色器件(ECDs)200

11.7電化學電位記憶器件202

參考文獻203

英漢辭彙對照206