新能源實驗科學與技術

《新能源實驗科學與技術》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：新能源實驗科學與技術
• 作者：程方益、焦麗芳
• 出版時間：2024年3月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030778345

內容簡介

《新能源實驗科學與技術》涵蓋化學、物理、材料等交叉學科的相關知識，內容包括實驗室守則等實驗基礎知識、儀器的操作規範及注意事項等新能源實驗基本操作技術、新能源材料分析表徵實驗、新能源常見材料製備實驗、新能源綜合實驗，旨在使讀者了解新能源科學的研究方法和實驗技術，加深對新能源實驗科學與技術知識的理解。

圖書目錄

叢書序

前言

第1章新能源

實驗基礎知識1

1.1新能源知識簡介1

1.1.1傳統能源與新能源1

1.1.2新能源儲存與轉化5

1.2電池簡介7

1.2.1一次電池7

1.2.2二次電池9

1.2.3燃料電池10

1.2.4太陽能電池14

1.2.5超級電容器14

1.3實驗室守則15

1.3.1實驗前準備工作15

1.3.2實驗過程中注意事項15

1.3.3實驗後檢查整理16

1.3.4實驗室開放管理16

1.4實驗室安全須知17

1.4.1危險化學品安全17

1.4.2實驗室用電安全20

1.4.3實驗室消防常識20

1.4.4實驗室安全急救22

1.4.5新能源實驗的“三廢”處理24

1.5實驗室水、試劑、氣體鋼瓶、熱源的使用方法26

1.5.1實驗室用水26

1.5.2化學試劑27

1.5.3氣體鋼瓶30

1.5.4熱源31

1.6實驗數據處理33

1.6.1誤差的基本概念33

1.6.2精密度與偏差35

1.6.3有效數字及運算規則37

1.6.4可疑值的取捨38

1.7實驗預習、記錄和報告39

1.7.1實驗預習39

1.7.2實驗記錄39

1.7.3實驗報告39

1.7.4實驗報告示例40

第2章新能源實驗基本操作技術41

2.1常用器皿41

2.1.1反應器皿41

2.1.2稱量及收集器皿44

2.1.3分離提純器皿47

2.1.4滴定器皿49

2.1.5玻璃器皿的洗滌及乾燥50

2.2常用設備51

2.2.1反應及輔助設備51

2.2.2加熱設備53

2.2.3球磨設備57

2.3常見實驗操作58

2.3.1分離、提純操作58

2.3.2特殊環境操作66

2.4化學成分滴定70

2.4.1滴定分析概述70

2.4.2滴定方法71

2.4.3標準溶液的配製72

2.4.4滴定終點判斷73

2.4.5滴定操作74

2.4.6三元正極材料中鎳鈷錳含量的滴定75

2.5基本理化性質測量77

2.5.1熔、沸點的測定77

2.5.2密度的測定81

2.5.3電解質溶液電導的測定82

2.5.4溶解度的測定84

2.5.5相變與熱分解溫度的測定85

2.5.6氣體定壓比熱容的測定89

2.5.7空氣絕熱指數的測定92

2.6機械與力學測量93

2.6.1納米硬度的測量93

2.6.2彈性模量的測量96

2.7電化學測量98

2.7.1恆電位儀98

2.7.2電化學阻抗譜100

2.7.3充放電儀101

第3章新能源材料分析表征

實驗104

實驗1薄膜材料形變測量104

實驗2四探針法測量材料電導率105

實驗3材料介電常數測量108

實驗4電解液黏度測量110

實驗5能源材料粒徑分析113

實驗6X射線衍射與能源材料物相分析116

實驗7掃描電子顯微鏡在能源材料表面形貌分析中的套用118

實驗8透射電子顯微鏡在能源材料微結構分析中的套用121

實驗9原子力顯微鏡觀察電極表面形態124

實驗10接觸角與表面能的測定126

實驗11氮氣吸附在能源材料孔結構和比表面積分析中的套用129

實驗12紫外-可見光譜在能源材料分析表征中的套用132

實驗13拉曼光譜在能源材料分析表征中的套用134

實驗14紅外光譜在能源材料分析表征中的套用137

實驗15固體核磁共振譜在能源材料分析表征中的套用139

實驗16能源材料的X射線光電子能譜分析141

實驗17PbTe熱電材料的性能測試144

實驗18電極材料的元素成分分析147

實驗19氣相色譜法檢測CO2電催化反應產物149

實驗20熱分析技術在能源材料熱穩定性與相轉變分析中的套用152

實驗21程式升溫脫附法在表征固體催化劑中的套用154

第4章新能源材料製備

實驗157

實驗22溶膠-凝膠法製備納米氧化鋅157

實驗23氧化石墨烯與還原氧化石墨烯的製備、表征與性能測試161

實驗24水熱法製備MnO2納米線164

實驗25溶劑熱法製備MoS2微/納米材料166

實驗26氧化鋁硬模板法製備一維納米陣列169

實驗27介孔鈦矽分子篩的合成與表征173

實驗28電沉積法製備Cu薄膜材料176

實驗29導電聚合物材料聚吡咯的製備179

實驗30沉澱晶化法製備球形Ni(OH)2181

實驗31共沉澱法製備LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正極材料前驅體184

實驗32固相法製備LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正極材料186

實驗33LiFePO4顆粒的製備及表面包覆189

實驗34靜電紡絲法製備Li3V2(PO4)3纖維材料192

實驗35噴霧乾燥法製備尖晶石LiMn2O4正極材料195

實驗36固態電解質Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3陶瓷的製備197

實驗37電弧熔煉法製備AB5型稀土系儲氫材料199

實驗38高速球磨法製備鎂基合金儲氫材料202

實驗39熱電材料的製備204

實驗40壓電材料的製備206

實驗41稀土發光粉體材料的製備209

實驗42化學氣相沉積法製備碳納米管211

實驗43原子層沉積法製備負載型催化劑215

實驗44矽薄膜的磁控濺射製備218

實驗45全無機鈣鈦礦太陽能電池材料的製備220

第5章新能源綜合

實驗225

實驗46鋰離子電池電解液的配製及電導率測試225

實驗47扣式鋰離子電池的組裝及性能測試227

實驗48三元正極材料的熱穩定性測試231

實驗49循環伏安法在化學電源研究中的套用233

實驗50交流阻抗法測試鋰離子擴散係數235

實驗51恆電流間歇滴定技術測試離子擴散係數236

實驗52電催化分解水制氫238

實驗53旋轉圓盤電極測試氧還原242

實驗54空氣電極製作與鋅空氣電池模型器件組裝246

實驗55二氧化碳電催化還原製備甲酸249

實驗56電催化還原氮氣合成氨251

實驗57鋰硫電池的組裝與測試255

實驗58超級電容器電極材料物理性能與電化學性能測試257

實驗59TiO2光催化有機染料降解259

實驗60金納米顆粒的製備及表征263

實驗61新型生物航空煤油催化劑的製備與性能測試265

實驗62金屬有機骨架材料用於有機物吸附與分離測試267

實驗63儲氫材料的吸放氫性能測試269

實驗64晶矽太陽能電池性能測試272

實驗65鈣鈦礦太陽能電池製作277

實驗66準穩態法測定材料的導熱性能280

實驗67穩態平板法測定絕熱材料的導熱係數284

實驗68生物質熱值的測定288

實驗69換熱器綜合

實驗289

實驗70雷諾

實驗293

實驗71伯努利方程演示

實驗296

實驗72流體力學模擬仿真

實驗298

實驗73鋰離子電池模擬仿真

實驗301

參考文獻308

附錄317

附錄1常用危險化學品標誌317

附錄2不同種類化學和物理電源的型號及尺寸319