《簡明電化學》主要介紹基本電化學知識與常用化學電源技術，包括電化學熱力學、電化學動力學和電化學技術應用等內容。電化學知識與原理部分主要闡述基本的電化學原理知識與理論，包括電極/電解液界面結構與性質、電極電位與電極可逆性、電化學體系、傳質過程及其對電化學反應規(guī)律的影響，以及電子轉移步驟對電化學反應過程的影響等；電化學技術應用主要包括目前最常用也是最重要的電源技術，包括化學電源技術基本概念、鋰離子電池、超級電容器與燃料電池等。
本書可作為高等院校非電化學專業(yè)，如車輛工程、機械工程、動力機械及工程、儲能與新能源技術等專業(yè)的電化學教材，也可以作為從事新能源技術、車用新能源技術與新能源汽車、化學電源技術等相關工作的科學技術人員的參考書。
第1章緒論/001
1.1電化學的發(fā)展/001
1.2電化學基本概念/004
1.2.1電化學熱力學與電化學動力學/004
1.2.2電子導體與離子導體/005
1.2.3正極與負極、陰極與陽極/005
1.2.4法拉第定律/005
1.2.5原電池/006
1.2.6電解池/007
1.2.7電池反應和電極過程/007
1.2.8速率控制步驟與“準平衡態(tài)”/008
1.2.9電極的極化/009
1.3電化學的主要應用領域/010
1.3.1電化學能量轉化與儲存/010
1.3.2電化學反應工藝/013
1.3.3電化學反應工程/014
1.3.4生物電化學/015
第2章電極/電解液界面結構與性質/016
2.1電極/電解液界面電位/016
2.1.1電位/016
2.1.2電極/電解液界面電位的產(chǎn)生/016
2.1.3電極/電解液界面電位成因/017
2.1.4金屬/電解液界面電位的分類/019
2.2電極電位/019
2.3金屬接觸電位/021
2.4液體接界電位與鹽橋/021
2.5電極/電解液界面的基本性質/023
2.5.1理想極化電極與理想去極化電極/023
2.5.2電極/電解液界面結構的研究方法/025
2.5.3電極/電解液界面雙電層分布與界面模型/028
2.5.4電極/電解液界面的吸附現(xiàn)象/032
第3章電極電位與電極可逆性/035
3.1絕對電位與相對電位/035
3.1.1電位的測量/035
3.1.2絕對電位符號的規(guī)定/036
3.1.3相對電位與參比電極/037
3.2可逆電極/039
3.2.1可逆電極的條件/039
3.2.2可逆電極電位與能斯特方程/040
3.2.3可逆電極的分類/041
3.3不可逆電極/042
3.3.1不可逆電極的形成原因/042
3.3.2不可逆電極類型/043
3.3.3可逆和不可逆電極的區(qū)分/044
3.4影響電極電位的因素/044
3.5標準電極電位和標準電化學序/045
第4章電化學體系/048
4.1原電池/048
4.1.1原電池寫法/050
4.1.2原電池電動勢/050
4.1.3電動勢的測量/051
4.1.4溫度對電動勢的影響/052
4.1.5電池的可逆性/053
4.1.6電動勢的熱力學計算/053
4.2電解池/054
4.3腐蝕電池/056
4.4濃差電池/056
4.5電解池和原電池的對比/058
4.6電化學體系極化的基本規(guī)律/059
4.6.1原電池極化規(guī)律/059
4.6.2電解池極化規(guī)律/060
第5章傳質過程及其對電化學反應規(guī)律的影響/061
5.1液相傳質的三種方式/061
5.1.1對流傳質/062
5.1.2擴散傳質/062
5.1.3電遷移傳質/062
5.2穩(wěn)態(tài)擴散和非穩(wěn)態(tài)擴散/064
5.3理想情況下的穩(wěn)態(tài)過程/064
5.4實際情況下的穩(wěn)態(tài)對流擴散過程和旋轉圓盤電極/066
5.4.1實際情況下的穩(wěn)態(tài)對流擴散過程/066
5.4.2旋轉圓盤電極/068
5.4.3旋轉圓盤電極的主要應用/069
5.5電遷移對反應過程的影響/070
5.6液相傳質步驟控制時的電化學反應規(guī)律/072
第6章電子轉移步驟對電化學反應規(guī)律的影響/077
6.1電極電位對電子轉移步驟的影響/077
6.1.1電極電位對電子轉移過程的影響/077
6.1.2電位對反應活化能的影響/079
6.1.3電化學反應基本方程/080
6.2電子轉移步驟的基本動力學參數(shù)/082
6.2.1傳遞系數(shù)α、β/082
6.2.2交換電流密度j0/082
6.2.3反應速率常數(shù)K/085
6.3電子轉移步驟電化學反應規(guī)律/086
6.3.1巴特勒福爾默方程/086
6.3.2塔菲爾公式/088
6.3.3低超電勢下的電化學反應規(guī)律/091
6.3.4電子轉移步驟控制時的電化學基本規(guī)律/092
6.4雙電層結構對電化學反應速率的影響/092
6.4.1雙電層結構對電極電位的影響/092
6.4.2雙電層結構對離子濃度的影響/092
6.4.3雙電層結構對反應速率的影響/093
6.5電化學極化與濃差極化共存時的動力學規(guī)律/094
6.6電化學極化和濃差極化規(guī)律比較/097
6.7多電子反應過程/098
第7章化學電源簡述/100
7.1化學電源的發(fā)展歷史/100
7.2化學電源的組成/101
7.2.1電極/101
7.2.2電解液/101
7.2.3隔膜/102
7.2.4外殼/102
7.3化學電源的分類/102
7.3.1一次電池/102
7.3.2二次電池/102
7.3.3燃料電池/102
7.3.4儲備電池/103
7.4化學電源的主要參數(shù)/103
7.4.1電動勢/103
7.4.2開路電壓/103
7.4.3內阻/104
7.4.4工作電壓/104
7.4.5容量和比容量/104
7.4.6能量和能量密度/105
7.4.7功率和功率密度/106
7.4.8功率密度和能量密度的關系/107
7.4.9壽命/107
7.5車用化學電源的要求/107
第8章鋰離子電池/110
8.1引言/110
8.2工作原理/111
8.3鋰離子電池的組成/112
8.3.1電極/112
8.3.2電解液/120
8.3.3隔膜/122
8.3.4電池殼/122
8.4先進鋰二次電池體系/123
8.4.1鋰金屬電池/123
8.4.2鋰-硫電池/125
8.4.3鋰-空氣電池/127
8.4.4固態(tài)鋰電池/129
8.5鋰離子電池的應用/130
8.5.13C及便攜式電源/131
8.5.2交通動力電源/131
8.5.3移動通信電源/132
8.5.4電力儲能電源/133
8.5.5航空軍工電源/133
8.6總結與展望/134
第9章超級電容器/135
9.1引言/135
9.2工作原理/135
9.3超級電容器的結構與組成/137
9.3.1電極/137
9.3.2電解液/140
9.3.3隔膜/141
9.4超級電容器的分類/142
9.4.1雙電層電容器/142
9.4.2贗電容器/143
9.4.3混合型電容器/144
9.5超級電容器的應用/147
9.5.1可再生能源領域/147
9.5.2工業(yè)領域/148
9.5.3軌道交通領域/149
9.5.4新能源汽車領域/150
9.6總結與展望/151
第10章燃料電池/152
10.1引言/152
10.2工作原理/153
10.2.1燃料電池能量轉化過程/153
10.2.2燃料電池工作過程/154
10.2.3燃料電池效率和極化曲線/155
10.3燃料電池的分類/159
10.3.1堿性燃料電池/160
10.3.2磷酸燃料電池/161
10.3.3熔融碳酸鹽燃料電池/161
10.3.4固體氧化物燃料電池/162
10.3.5質子交換膜燃料電池/163
10.4質子交換膜燃料電池的結構/163
10.4.1膜電極/163
10.4.2雙極板/168
10.4.3端板和密封件/171
10.5質子交換膜燃料電池系統(tǒng)/172
10.5.1空氣供應系統(tǒng)/173
10.5.2氫氣供應系統(tǒng)/174
10.5.3控制系統(tǒng)/174
10.5.4水熱管理系統(tǒng)/175
10.6燃料電池的應用/177
10.6.1便攜式電源/177
10.6.2固定式電源/178
10.6.3交通運輸/179
10.7總結與展望/182
符號表/183
參考文獻/186
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