《固態(tài)電化學(xué)》共11章,主要介紹固態(tài)電化學(xué)基礎(chǔ)和原理。內(nèi)容包括無機晶相、玻璃態(tài)和聚合物固體電解質(zhì)結(jié)構(gòu),離子傳輸動力學(xué)基礎(chǔ)理論和設(shè)計原則,插嵌電極材料的原子和電子結(jié)構(gòu),電子和離子在電極中的傳輸機理,聚合物電極的反應(yīng)機理和動力學(xué),界面電化學(xué)和固態(tài)電化學(xué)器件等。《固態(tài)電化學(xué)》注重固態(tài)離子學(xué)和電化學(xué)基本原理的闡述,同時對一些關(guān)鍵材料和應(yīng)用實例進行了介紹。
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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(tài)電化學(xué)簡史1
1.2晶態(tài)電解質(zhì)(第2、3章)3
1.3玻璃態(tài)電解質(zhì)(第4章)3
1.4聚合物電解質(zhì)(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(tài)固體電解質(zhì)Ⅰ:總論和典型材料5
2.1引言5
2.2傳導(dǎo)機理5
2.3可移動離子濃度:摻雜效應(yīng)7
2.4具有無序亞晶格的材料:.-AgI8
2.5離子捕獲效應(yīng)9
2.6勢能*線10
2.7傳導(dǎo)的活化能11
2.8躍遷頻率11
2.9交流電導(dǎo)譜:局部運動和長程傳導(dǎo)12
2.10典型固體電解質(zhì)介紹14
2.11.-氧化鋁15
2.11.1化學(xué)計量比15
2.11.2結(jié)構(gòu)16
2.11.3性質(zhì)17
2.12其他堿金屬離子導(dǎo)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(dǎo)體21
2.14氟離子導(dǎo)體23
2.15質(zhì)子導(dǎo)體23
參考文獻23
3晶態(tài)固體電解質(zhì)Ⅱ:材料設(shè)計26
3.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)率32
3.4.1現(xiàn)象描述32
3.4.2離子協(xié)同運動34
3.4.3質(zhì)子運動34
3.5示例36
3.5.1化學(xué)計量比化合物36
3.5.2摻雜策略38
3.5.3質(zhì)子導(dǎo)體42
參考文獻43
4玻璃態(tài)電解質(zhì)中的離子傳輸45
4.1離子傳輸?shù)膶嶒灲Y(jié)果45
4.2離子導(dǎo)電玻璃態(tài)電解質(zhì)的化學(xué)組成47
4.3玻璃態(tài)電解質(zhì)的動力學(xué)和熱力學(xué)特性48
4.4描述玻璃態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^方法49
4.5載流子熱力學(xué):弱電解質(zhì)理論51
4.6電導(dǎo)率測量與玻璃態(tài)電解質(zhì)的熱力學(xué)研究53
4.7高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時離子傳輸?shù)奈⒂^模型55
參考文獻57
5聚合物電解質(zhì)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(fā)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(jié)構(gòu)65
5.2.5聚合物基體66
5.2.6質(zhì)子導(dǎo)體70
5.3聚電解質(zhì)70
5.4小結(jié)72
參考文獻73
6聚合物電解質(zhì)Ⅱ:物理原理75
6.1簡介75
6.2鹽為何溶于高分子76
6.2.1溶解熱力學(xué)76
6.2.2何種鹽溶于何種聚合物77
6.2.3陽離子溶劑化的證據(jù)78
6.2.4離子締合78
6.2.5負溶解熵80
6.3離子傳導(dǎo)機理80
6.3.1離子電導(dǎo)率的溫度和壓力依賴性81
6.3.2聚合物電解質(zhì)的動態(tài)響應(yīng)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(jié)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(jié)構(gòu)103
7.1離子和電子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu))104
7.2主體材料實例106
7.2.1一維主體,三維移動離子網(wǎng)絡(luò)106
7.2.2三維主體結(jié)構(gòu),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(xué),.G、.S和.H110
7.3.1電壓和化學(xué)勢的關(guān)系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滯后現(xiàn)象119
7.5微觀結(jié)構(gòu):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(dǎo)體中離子和電子的傳輸127
8.3電極動力學(xué)和電子在原子傳輸中的作用130
8.4電極熱力學(xué)135
8.5動力學(xué)和熱力學(xué)電極參數(shù)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(xué)摻雜過程147
9.4雜環(huán)高分子147
9.5雜環(huán)高分子的電化學(xué)摻雜149
9.6聚苯胺150
9.7導(dǎo)電高分子中摻雜過程的機理151
9.8觀察導(dǎo)電高分子摻雜過程的方法154
9.8.1光學(xué)吸收154
9.8.2微天平研究155
9.9電化學(xué)摻雜過程動力學(xué)155
9.9.1聚乙炔電極的動力學(xué)155
9.9.2雜環(huán)高分子的動力學(xué)157
9.10提升聚合物電極中的擴散過程的方法159
9.11聚合物電極的應(yīng)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(xué)顯示器
163致謝164
參考文獻164
10界面電化學(xué)166
10.1阻塞界面的雙電層168
10.2非阻塞金屬電極:電解質(zhì)中只有一種可移動電荷172
10.3非阻塞金屬電極:電解質(zhì)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(zhuǎn)移反應(yīng)179
參考文獻180
11應(yīng)用181
11.1
引言181
11.2固體電解質(zhì)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(zhì)傳感器198
11.6電致變色器件(ECDs)200
11.7電化學(xué)電位記憶器件202
參考文獻203
英漢詞匯對照206