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固态电化学陈立桅 9787030781482 科学出版社

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作者: 陈立桅
出版社: 科学出版社
ISBN: 9787030781482

出版时间: 2024-03
装帧: 平装
开本: 16开

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出版社: 科学出版社

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出版时间: 2024-03

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综合性图书

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1203230049

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目录
中译本序

译者前言

原著序言

编著者简介

1引言1

1.1固态电化学简史1

1.2晶态电解质(第2、3章)3

1.3玻璃态电解质(第4章)3

1.4聚合物电解质(第5、6章)3

1.5插嵌电极(第7～9章)3

1.6界面(第10章)4

参考文献4

2晶态固体电解质Ⅰ：总论和典型材料5

2.1引言5

2.2传导机理5

2.3可移动离子浓度：掺杂效应7

2.4具有无序亚晶格的材料：α-AgI8

2.5离子捕获效应9

2.6势能曲线10

2.7传导的活化能11

2.8跃迁频率11

2.9交流电导谱：局部运动和长程传导12

2.10典型固体电解质介绍14

2.11β-氧化铝15

2.11.1化学计量比15

2.11.2结构16

2.11.3性质17

2.12其他碱金属离子导体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氧离子导体21

2.14氟离子导体23

2.15质子导体23

参考文献23

3晶态固体电解质Ⅱ：材料设计26

3.1质量标准26

3.2电子能级27

3.3离子能29

3.3.1固有能隙.Hg29

3.3.2迁移焓.Hm30

3.3.3捕获能.Ht31

3.4离子电导率32

3.4.1现象描述32

3.4.2离子协同运动34

3.4.3质子运动34

3.5示例36

3.5.1化学计量比化合物36

3.5.2掺杂策略38

3.5.3质子导体42

参考文献43

4玻璃态电解质中的离子传输45

4.1离子传输的实验结果45

4.2离子导电玻璃态电解质的化学组成47

4.3玻璃态电解质的动力学和热力学特性48

4.4描述玻璃态电解质中离子传输的微观方法49

4.5载流子热力学：弱电解质理论51

4.6电导率测量与玻璃态电解质的热力学研究53

4.7高于玻璃化转变温度时离子传输的微观模型55

参考文献57

5聚合物电解质Ⅰ：基本原理59

5.1背景59

5.2聚合物-无机盐配合物60

5.2.1早期发展60

5.2.2高分子链段运动和离子传输60

5.2.3形成62

5.2.4结构65

5.2.5聚合物基体66

5.2.6质子导体70

5.3聚电解质70

5.4小结72

参考文献73

6聚合物电解质Ⅱ：物理原理75

6.1简介75

6.2盐为何溶于高分子76

6.2.1溶解热力学76

6.2.2何种盐溶于何种聚合物77

6.2.3阳离子溶剂化的证据78

6.2.4离子缔合78

6.2.5负溶解熵80

6.3离子传导机理80

6.3.1离子电导率的温度和压力依赖性81

6.3.2聚合物电解质的动态响应87

6.4离子缔合与离子传输90

6.4.1离子缔合91

6.4.2传输96

6.4.3小结98

本章附录99

参考文献100

7插嵌电极：主体及其插嵌化合物的原子和电子结构103

7.1离子和电子结构的重要特点103

7.1.1离子的占位103

7.1.2电子的“占位”(电子结构)104

7.2主体材料实例106

7.2.1一维主体，三维移动离子网络106

7.2.2三维主体结构，一维移动离子通道106

7.2.3二维体系：层状主体，层状客体占位107

7.2.4三维体系108

7.3插嵌热力学，△G、△S和△H110

7.3.1电压和化学势的关系110

73.2偏摩尔熵的测量112

7.4晶格-气体模型112

7.4.1离子的熵113

7.4.2电子的熵114

7.4.3晶格-气体模型举例LixMo6Se8114

7.4.4晶格-气体模型的位点能115

7.4.5晶格-气体模型的相互作用能117

7.4.6无序的作用118

7.4.7滞后现象119

7.5微观结构：阶梯化和共嵌入119

7.5.1阶梯化119

7.5.2共嵌入121

7.6未来展望122

参考文献123

8电极的性能125

8.1电极：离子的源和漏125

8.2混合导体中离子和电子的传输127

8.3电极动力学和电子在原子传输中的作用130

8.4电极热力学135

8.5动力学和热力学电极参数的测量137

参考文献142

9聚合物电极144

9.1简介144

9.2聚乙炔的案例144

9.3电化学掺杂过程147

9.4杂环高分子147

9.5杂环高分子的电化学掺杂149

9.6聚苯胺150

9.7导电高分子中掺杂过程的机理151

9.8观察导电高分子掺杂过程的方法154

9.8.1光学吸收154

9.8.2微天平研究155

9.9电化学掺杂过程动力学155

9.9.1聚乙炔电极的动力学155

9.9.2杂环高分子的动力学157

9.10提升聚合物电极中的扩散过程的方法159

9.11聚合物电极的应用160

9.12可充电锂电池160

9.12.1充放电速率161

9.12.2自放电162

9.12.3能量容量162

9.12.4锂/聚合物电池未来展望162

9.13光学显示器

163致谢164

参考文献164

10界面电化学166

10.1阻塞界面的双电层168

10.2非阻塞金属电极：电解质中只有一种可移动电荷172

10.3非阻塞金属电极：电解质中至少有两种可移动电荷176

10.4表面膜对界面测量的影响177

10.5表面粗糙度对界面测量的影响178

10.6其他非阻塞界面179

10.7两步电荷转移反应179

参考文献180

11应用181

11.1引言181

11.2固体电解质电池181

11.3电池中的插嵌电极192

11.4固体氧化物燃料电池194

11.5固体电解质传感器198

11.6电致变色器件(ECDs)200

11.7电化学电位记忆器件202

参考文献203

英汉词汇对照206

内容摘要
本书共11章，主要介绍固态电化学基础和原理。内容包括无机品相、玻璃态和聚合物固体电解质结构，离子传输动力学基础理论和设计原则，插嵌电极材料的原子和电子结构，电子和离子在电极中的传输机理，聚合物电极的反应机理和动力学，界面电化学和固态电化学器件等。本书注重固态离子学和电化学基本原理的阐述，同时对一些关键材料和应用实例进行了介绍。

作为固态电化学的经典著作，本书能为入门者提供该学科的必要基础，还可为相关专业的研究生和相关领域的学者提供参考。
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