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328千字
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2019-01-01
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主编推荐语
本书介绍化学电源的原理和进展，注重理论联系实际，既适合高等学校相关专业作为教材使用，也适合相关工程技术人员作为参考。
内容简介
本书内容共13章，既包括电化学基本原理和化学电源基本概念，也包括主要化学电源品种的工作原理、结构与制造工艺，以及以电化学基本原理为基础的电化学电容器。近年来，化学电源方面的新材料、新品种、新技术不断出现，因此在编写过程中，既考虑到技术及理论的成熟性，也兼顾了技术的发展与展望。
目录
- 版权信息
- 序
- 前言
- 第一版前言
- 第1章 电化学理论基础
- 1.1 电极电势与电池电动势
- 1.1.1 电极/溶液界面的结构
- 1.1.2 绝对电极电势与相对电极电势
- 1.1.3 电极电势和电池电动势
- 1.1.4 电池电动势与温度和压力的关系
- 1.2 电化学反应的特点及研究方法
- 1.2.1 电化学反应的特点
- 1.2.2 电化学反应基本概念
- 1.2.3 极化曲线及其测量方法
- 1.2.4 电极过程特征及研究方法
- 1.3 电化学步骤动力学
- 1.3.1 电极电势对反应速率的影响
- 1.3.2 稳态极化的动力学公式
- 1.3.3 多电子转移过程
- 1.4 液相传质过程动力学
- 1.4.1 液相传质的方式
- 1.4.2 稳态扩散过程
- 1.4.3 电化学步骤不可逆时的稳态扩散
- 1.5 气体电极过程
- 1.5.1 氢析出电极过程
- 1.5.2 氧电极过程
- 第2章 化学电源概论
- 2.1 化学电源的发展
- 2.2 化学电源的分类
- 2.3 化学电源的工作原理及组成
- 2.3.1 化学电源的工作原理
- 2.3.2 化学电源的组成
- 2.4 化学电源的电性能
- 2.4.1 电池的电动势
- 2.4.2 电池的开路电压
- 2.4.3 电池的内阻
- 2.4.4 电池的工作电压
- 2.4.5 电池的容量与比容量
- 2.4.6 电池的能量与比能量
- 2.4.7 电池的功率与比功率
- 2.4.8 电池的储存性能与自放电
- 2.4.9 循环寿命
- 2.5 化学电源中的多孔电极
- 2.5.1 多孔电极的意义
- 2.5.2 两相多孔电极
- 2.5.3 三相多孔电极
- 第3章 锌锰电池
- 3.1 概述
- 3.2 二氧化锰电极
- 3.2.1 二氧化锰阴极还原的初级过程
- 3.2.2 二氧化锰阴极还原的次级过程
- 3.2.3 二氧化锰阴极还原的控制步骤
- 3.3 锌电极
- 3.3.1 锌电极的阳极氧化过程
- 3.3.2 锌电极的钝化
- 3.3.3 锌电极的自放电
- 3.4 锌锰电池材料
- 3.4.1 二氧化锰材料
- 3.4.2 锌材料
- 3.4.3 电解质
- 3.4.4 隔膜
- 3.4.5 导电材料
- 3.4.6 锌膏凝胶剂
- 3.5 锌锰电池制造工艺
- 3.5.1 糊式锌锰电池
- 3.5.2 纸板电池
- 3.5.3 叠层锌锰电池
- 3.5.4 碱性锌锰电池
- 3.5.5 可充碱性锌锰电池
- 3.6 锌锰电池的主要性能
- 3.6.1 开路电压与工作电压
- 3.6.2 欧姆内阻、短路电流和负荷电压
- 3.6.3 容量及其影响因素
- 3.6.4 储存性能
- 3.6.5 高温性能和低温性能
- 第4章 铅酸蓄电池
- 4.1 概述
- 4.1.1 铅酸蓄电池的发展
- 4.1.2 铅酸蓄电池的结构
- 4.1.3 铅酸蓄电池的用途
- 4.1.4 铅酸蓄电池的特点
- 4.2 铅酸蓄电池的热力学基础
- 4.2.1 电池反应、电动势
- 4.2.2 铅-硫酸水溶液的电势-pH图
- 4.3 板栅
- 4.3.1 板栅合金
- 4.3.2 铅板栅的腐蚀
- 4.4 二氧化铅正极
- 4.4.1 二氧化铅的多晶现象
- 4.4.2 二氧化铅颗粒的凝胶-晶体形成理论
- 4.4.3 正极活性物质的反应机理
- 4.5 铅负极
- 4.5.1 铅负极的反应机理
- 4.5.2 铅负极的钝化
- 4.5.3 负极活性物质的收缩与添加剂
- 4.5.4 铅负极的自放电
- 4.5.5 铅负极的不可逆硫酸盐化
- 4.5.6 高倍率部分荷电状态下铅负极的硫酸铅积累
- 4.6 铅酸蓄电池的电性能
- 4.6.1 铅酸蓄电池的电压与充放电特性
- 4.6.2 铅酸蓄电池的容量及其影响因素
- 4.6.3 铅酸蓄电池的失效模式和循环寿命
- 4.6.4 铅酸电池的充电接受能力
- 4.7 铅酸蓄电池制造工艺原理
- 4.7.1 板栅制造
- 4.7.2 铅粉制造
- 4.7.3 铅膏的配制
- 4.7.4 生极板的制造
- 4.7.5 极板化成
- 4.7.6 电池装配
- 4.8 铅炭电池
- 4.8.1 铅炭电池的结构原理
- 4.8.2 铅炭负极及碳材料
- 4.8.3 铅炭电池正极活性物质
- 4.8.4 铅炭电池的性能特点与应用领域
- 第5章 镉镍电池
- 5.1 概述
- 5.2 镉镍电池的工作原理
- 5.2.1 成流反应
- 5.2.2 电极电势与电动势
- 5.3 氧化镍电极
- 5.3.1 氧化镍电极的反应机理
- 5.3.2 氧化镍电极的添加剂
- 5.3.3 氧化镍电极材料
- 5.4 镉电极
- 5.4.1 反应机理
- 5.4.2 镉电极的钝化与聚结
- 5.4.3 镉电极的充电效率与自放电
- 5.4.4 镉电极材料
- 5.5 密封镉镍电池
- 5.5.1 密封原理
- 5.5.2 密封措施
- 5.6 镉镍电池的电性能
- 5.6.1 充放电曲线
- 5.6.2 记忆效应
- 5.6.3 循环寿命
- 5.6.4 自放电
- 5.7 镉镍电池的制造工艺
- 5.7.1 有极板盒式电极的制造
- 5.7.2 烧结式电极的制造
- 5.7.3 黏结式电极的制造
- 5.7.4 发泡式电极的制造
- 5.7.5 纤维式电极的制造
- 5.7.6 电沉积镉电极的制造
- 5.7.7 密封镉镍电池的制造
- 第6章 金属氢化物镍电池
- 6.1 概述
- 6.2 MH-Ni电池的工作原理与特点
- 6.2.1 MH-Ni电池的工作原理
- 6.2.2 MH-Ni电池的密封
- 6.2.3 金属氢化物-镍电池的特点
- 6.3 储氢合金电极
- 6.3.1 储氢合金的性质
- 6.3.2 储氢合金电极的电化学容量
- 6.3.3 储氢合金的分类
- 6.3.4 AB5型储氢合金
- 6.3.5 AB2型储氢合金
- 6.3.6 储氢合金的制备
- 6.3.7 储氢合金电极的制造
- 6.3.8 储氢合金电极的性能衰减
- 6.3.9 储氢合金的表面处理技术
- 6.4 MH-Ni电池的性能
- 6.4.1 MH-Ni电池充放电特性
- 6.4.2 温度特性
- 6.4.3 内压
- 6.4.4 自放电特性
- 6.4.5 循环寿命
- 第7章 锌氧化银电池
- 7.1 概述
- 7.2 锌氧化银电池的工作原理
- 7.2.1 电极反应
- 7.2.2 电极电势与电动势
- 7.3 氧化银电极
- 7.3.1 充放电曲线
- 7.3.2 氧化银电极的自放电
- 7.4 锌负极
- 7.4.1 锌的阳极钝化
- 7.4.2 锌的阴极沉积过程
- 7.5 锌氧化银电池的电化学性能
- 7.5.1 放电特性
- 7.5.2 锌银电池的循环寿命
- 7.6 锌银电池结构与制造工艺
- 7.6.1 电极制备
- 7.6.2 隔膜和电解液
- 7.6.3 电池装配
- 第8章 锂电池
- 8.1 概述
- 8.1.1 锂电池的发展与特点
- 8.1.2 锂电池分类
- 8.2 锂电池的电极与电解液
- 8.2.1 正极材料
- 8.2.2 锂负极
- 8.2.3 电解液
- 8.3 Li-MnO2电池
- 8.3.1 Li-MnO2电池的特点及基本原理
- 8.3.2 Li-MnO2电池的结构与制备
- 8.3.3 Li-MnO2电池特性
- 8.4 Li-SOCl2电池
- 8.4.1 特点及基本原理
- 8.4.2 Li-SOCl2电池的组成和结构
- 8.4.3 Li-SOCl2电池的电化学特性
- 8.5 Li-SO2电池
- 8.5.1 基本原理
- 8.5.2 Li-SO2电池结构与制造工艺
- 8.5.3 Li-SO2电池特性
- 8.6 Li-（CFx）n电池
- 8.6.1 Li-（CFx）n电池原理与基本特点
- 8.6.2 反应机制
- 8.6.3 发展趋势与前景
- 8.7 Li-I2电池
- 8.8 可充电金属锂负极
- 8.8.1 金属锂负极存在的问题
- 8.8.2 锂枝晶的生成原理
- 8.8.3 金属锂负极的结构优化
- 8.8.4 电解液的优化
- 8.8.5 金属锂负极的固体电解质界面优化
- 8.8.6 金属锂负极展望
- 8.9 Li-S电池
- 8.9.1 Li-S电池特点及基本原理
- 8.9.2 Li-S电池面临的主要挑战
- 8.9.3 硫电极
- 8.9.4 Li-S电池电解液
- 第9章 锂离子电池
- 9.1 概述
- 9.1.1 锂离子电池的发展史
- 9.1.2 锂离子电池的工作原理
- 9.1.3 锂离子电池的特点和应用
- 9.2 锂离子电池的正极材料
- 9.2.1 钴酸锂
- 9.2.2 锰酸锂
- 9.2.3 镍酸锂
- 9.2.4 磷酸亚铁锂
- 9.2.5 其他正极材料
- 9.3 锂离子电池的负极材料
- 9.3.1 碳素材料
- 9.3.2 合金负极材料
- 9.3.3 其他负极材料
- 9.4 锂离子电池的电解液
- 9.4.1 有机溶剂
- 9.4.2 电解质盐
- 9.4.3 电解液添加剂
- 9.5 聚合物锂离子电池
- 9.5.1 聚合物锂离子电池的特点
- 9.5.2 聚合物锂离子电池的结构
- 9.6 锂离子电池的制造工艺
- 9.6.1 极片制造
- 9.6.2 电池的装配
- 9.6.3 聚合物锂离子电池的制造
- 9.7 锂离子电池的性能
- 9.7.1 充放电性能
- 9.7.2 安全性
- 9.7.3 自放电与储存性能
- 9.7.4 使用和维护
- 第10章 燃料电池
- 10.1 燃料电池概述
- 10.1.1 燃料电池的发展历史
- 10.1.2 燃料电池的工作原理
- 10.1.3 燃料电池的工作特点
- 10.1.4 燃料电池的类型
- 10.1.5 燃料电池系统的组成
- 10.1.6 燃料电池的应用
- 10.2 燃料电池的热力学基础
- 10.2.1 燃料电池电动势
- 10.2.2 燃料电池的理论效率
- 10.3 燃料电池的电化学动力学基础
- 10.3.1 燃料电池的极化行为
- 10.3.2 燃料电池的电极反应机理
- 10.3.3 燃料电池的实际效率
- 10.4 燃料电池所用的燃料
- 10.4.1 氢气燃料的制备
- 10.4.2 氢气燃料的净化
- 10.4.3 氢气燃料的储存
- 10.4.4 其他燃料
- 10.5 碱性燃料电池
- 10.5.1 简介
- 10.5.2 碱性燃料电池的工作原理
- 10.5.3 碱性燃料电池组件及其材料
- 10.5.4 碱性燃料电池的排水
- 10.5.5 碱性燃料电池的性能及其影响因素
- 10.6 磷酸燃料电池
- 10.6.1 简介
- 10.6.2 磷酸燃料电池的工作原理
- 10.6.3 磷酸燃料电池的组成和材料
- 10.6.4 磷酸燃料电池的排水和排热
- 10.6.5 磷酸燃料电池性能
- 10.7 熔融碳酸盐燃料电池
- 10.7.1 简介
- 10.7.2 熔融碳酸盐燃料电池的工作原理
- 10.7.3 电解质和隔膜
- 10.7.4 电极
- 10.7.5 双极板
- 10.7.6 熔融碳酸盐燃料电池性能
- 10.8 固体氧化物燃料电池
- 10.8.1 简介
- 10.8.2 固体氧化物燃料电池的工作原理
- 10.8.3 电解质
- 10.8.4 电极
- 10.8.5 双极板
- 10.8.6 电池结构类型
- 10.8.7 燃料电池性能
- 10.9 质子交换膜燃料电池
- 10.9.1 简介
- 10.9.2 质子交换膜燃料电池的工作原理
- 10.9.3 质子交换膜
- 10.9.4 催化剂和电极
- 10.9.5 双极板和流场
- 10.9.6 水管理
- 10.9.7 质子交换膜燃料电池的性能
- 10.10 直接醇类燃料电池
- 10.10.1 简介
- 10.10.2 直接甲醇燃料电池的工作原理
- 10.10.3 甲醇氧化和电催化剂
- 10.10.4 质子交换膜
- 10.10.5 直接甲醇燃料电池的性能
- 10.11 可再生燃料电池
- 10.11.1 简介
- 10.11.2 可逆再生燃料电池的工作原理
- 10.11.3 氢电极催化剂
- 10.11.4 氧电极催化剂
- 第11章 金属空气电池
- 11.1 锌空气电池
- 11.1.1 概述
- 11.1.2 锌空气电池工作原理
- 11.1.3 锌空气电池的空气电极
- 11.1.4 锌空气电池的锌电极
- 11.1.5 锌空气电池的性能与限制因素
- 11.2 铝空气电池
- 11.2.1 中性电解液铝空气电池
- 11.2.2 碱性电解液铝空气电池
- 11.2.3 铝电极
- 11.3 锂空气电池
- 11.3.1 锂空气电池的特点及工作原理
- 11.3.2 锂空气电池的空气电极
- 11.3.3 锂空气电池的电解液
- 11.3.4 锂空气电池的锂负极
- 第12章 电化学电容器
- 12.1 概述
- 12.2 电化学电容器与电池的比较
- 12.2.1 能量的存储形式
- 12.2.2 电容器和电池的电能存储模式比较
- 12.2.3 电化学电容器和电池运行机理的比较
- 12.2.4 电化学电容器与电池能量密度的差别
- 12.2.5 电化学电容器和电池充放电曲线的比较
- 12.2.6 电化学电容器和电池循环伏安性能的比较
- 12.3 双电层电容及碳材料
- 12.3.1 双电层模型及其结构
- 12.3.2 双层电容和理想极化电极
- 12.3.3 非水电解质中双层的行为和非水电解质电容器
- 12.3.4 用于电化学电容器的碳材料
- 12.3.5 关于碳材料的双层电容
- 12.3.6 影响碳材料电容性能的因素
- 12.4 法拉第准电容及氧化钌材料
- 12.4.1 准电容（CΦ）和双层电容（Cdl）的区分方法
- 12.4.2 用于电化学电容器的氧化钌（RuO2）材料
- 12.4.3 氧化钌的制备、充放电机理及电化学行为
- 12.4.4 其他氧化物膜表现的氧化还原准电容行为
- 12.5 导电聚合物膜的电容行为
- 12.5.1 概述
- 12.5.2 导电聚合物与准电容有关的行为及循环伏安曲线的形式
- 12.5.3 以导电聚合物为活性材料的电容器系统的分类
- 12.6 影响电容器性能的电解质因素
- 12.6.1 水性电解质
- 12.6.2 非水电解质
- 12.7 制备技术及评价方法
- 12.7.1 用于碳基电容器电极的制备
- 12.7.2 基于RuOx的电容器电极的制备
- 12.7.3 电容器的装配
- 12.7.4 电化学电容器的实验性评价
- 第13章 电极材料与电池性能测试
- 13.1 电极材料的电化学测试体系
- 13.1.1 三电极体系
- 13.1.2 复合粉末电极技术
- 13.1.3 粉末微电极技术
- 13.2 电势阶跃法
- 13.2.1 小幅度电势阶跃法
- 13.2.2 极限扩散控制下的电势阶跃法
- 13.3.3 电势阶跃法测定电极中反应物质的固相扩散系数
- 13.3 循环伏安法
- 13.3.1 可逆电极体系的循环伏安曲线
- 13.3.2 不可逆电极体系的循环伏安曲线
- 13.3.3 电池中循环伏安法的应用
- 13.3.4 循环伏安法测定电极中反应物质的固相扩散系数
- 13.4 电化学阻抗谱技术
- 13.4.1 电化学极化和浓差极化同时存在时的电化学阻抗谱
- 13.4.2 电化学阻抗谱的解析
- 13.4.3 电池中电化学阻抗谱的应用
- 13.5 电池性能测试方法
- 13.5.1 充放电性能与容量测试
- 13.5.2 循环性能测试
- 13.5.3 自放电与储存性能测试
- 13.5.4 内阻测试
- 13.5.5 内压测试
- 13.5.6 温度特性测试
- 13.5.7 安全性能测试
- 参考文献
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出版方
化学工业出版社
化学工业出版社（以下简称化工社）成立于1953年1月，是一家具有突出特色和品牌影响力的大型专业出版社。化工社坚持“服务读者、面向市场、立足化工、传播科技”的出版宗旨，秉持“严谨、创新、合作、诚信”的核心价值观，实施“出精品、树品牌、创高效”的经营理念，始终把坚持正确的出版方向、坚持社会效益第一作为工作的出发点和立足点，出版领域涉及专业图书、科技教材、大众读物以及科技期刊、电子出版物和数字出版物等几大门类。
