简明电化学

　　《简明电化学》主要介绍基本电化学知识与常用化学电源技术，包括电化学热力学、电化学动力学和电化学技术应用等内容。电化学知识与原理部分主要阐述基本的电化学原理知识与理论，包括电极/电解液界面结构与性质、电极电位与电极可逆性、电化学体系、传质过程及其对电化学反应规律的影响，以及电子转移步骤对电化学反应过程的影响等；电化学技术应用主要包括目前最常用也是最重要的电源技术，包括化学电源技术基本概念、锂离子电池、超级电容器与燃料电池等。本书可作为高等院校非电化学专业，如车辆工程、机械工程、动力机械及工程、储能与新能源技术等专业的电化学教材，也可以作为从事新能源技术、车用新能源技术与新能源汽车、化学电源技术等相关工作的科学技术人员的参考书。

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第1章绪论/001
1．1电化学的发展/001
1．2电化学基本概念/004
1．2．1电化学热力学与电化学动力学/004
1．2．2电子导体与离子导体/005
1．2．3正极与负极、阴极与阳极/005
1．2．4法拉第定律/005
1．2．5原电池/006
1．2．6电解池/007
1．2．7电池反应和电极过程/007
1．2．8速率控制步骤与“准平衡态”/008
1．2．9电极的极化/009
1．3电化学的主要应用领域/010
1．3．1电化学能量转化与储存/010
1．3．2电化学反应工艺/013
1．3．3电化学反应工程/014
1．3．4生物电化学/015
第2章电极/电解液界面结构与性质/016
2．1电极/电解液界面电位/016
2．1．1电位/016
2．1．2电极/电解液界面电位的产生/016
2．1．3电极/电解液界面电位成因/017
2．1．4金属/电解液界面电位的分类/019
2．2电极电位/019
2．3金属接触电位/021
2．4液体接界电位与盐桥/021
2．5电极/电解液界面的基本性质/023
2．5．1理想极化电极与理想去极化电极/023
2．5．2电极/电解液界面结构的研究方法/025
2．5．3电极/电解液界面双电层分布与界面模型/028
2．5．4电极/电解液界面的吸附现象/032
第3章电极电位与电极可逆性/035
3．1绝对电位与相对电位/035
3．1．1电位的测量/035
3．1．2绝对电位符号的规定/036
3．1．3相对电位与参比电极/037
3．2可逆电极/039
3．2．1可逆电极的条件/039
3．2．2可逆电极电位与能斯特方程/040
3．2．3可逆电极的分类/041
3．3不可逆电极/042
3．3．1不可逆电极的形成原因/042
3．3．2不可逆电极类型/043
3．3．3可逆和不可逆电极的区分/044
3．4影响电极电位的因素/044
3．5标准电极电位和标准电化学序/045
第4章电化学体系/048
4．1原电池/048
4．1．1原电池写法/050
4．1．2原电池电动势/050
4．1．3电动势的测量/051
4．1．4温度对电动势的影响/052
4．1．5电池的可逆性/053
4．1．6电动势的热力学计算/053
4．2电解池/054
4．3腐蚀电池/056
4．4浓差电池/056
4．5电解池和原电池的对比/058
4．6电化学体系极化的基本规律/059
4．6．1原电池极化规律/059
4．6．2电解池极化规律/060
第5章传质过程及其对电化学反应规律的影响/061
5．1液相传质的三种方式/061
5．1．1对流传质/062
5．1．2扩散传质/062
5．1．3电迁移传质/062
5．2稳态扩散和非稳态扩散/064
5．3理想情况下的稳态过程/064
5．4实际情况下的稳态对流扩散过程和旋转圆盘电极/066
5．4．1实际情况下的稳态对流扩散过程/066
5．4．2旋转圆盘电极/068
5．4．3旋转圆盘电极的主要应用/069
5．5电迁移对反应过程的影响/070
5．6液相传质步骤控制时的电化学反应规律/072
第6章电子转移步骤对电化学反应规律的影响/077
6．1电极电位对电子转移步骤的影响/077
6．1．1电极电位对电子转移过程的影响/077
6．1．2电位对反应活化能的影响/079
6．1．3电化学反应基本方程/080
6．2电子转移步骤的基本动力学参数/082
6．2．1传递系数α、β/082
6．2．2交换电流密度j0/082
6．2．3反应速率常数K/085
6．3电子转移步骤电化学反应规律/086
6．3．1巴特勒福尔默方程/086
6．3．2塔菲尔公式/088
6．3．3低超电势下的电化学反应规律/091
6．3．4电子转移步骤控制时的电化学基本规律/092
6．4双电层结构对电化学反应速率的影响/092
6．4．1双电层结构对电极电位的影响/092
6．4．2双电层结构对离子浓度的影响/092
6．4．3双电层结构对反应速率的影响/093
6．5电化学极化与浓差极化共存时的动力学规律/094
6．6电化学极化和浓差极化规律比较/097
6．7多电子反应过程/098
第7章化学电源简述/100
7．1化学电源的发展历史/100
7．2化学电源的组成/101
7．2．1电极/101
7．2．2电解液/101
7．2．3隔膜/102
7．2．4外壳/102
7．3化学电源的分类/102
7．3．1一次电池/102
7．3．2二次电池/102
7．3．3燃料电池/102
7．3．4储备电池/103
7．4化学电源的主要参数/103
7．4．1电动势/103
7．4．2开路电压/103
7．4．3内阻/104
7．4．4工作电压/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关系/107
7．4．9寿命/107
7．5车用化学电源的要求/107
第8章锂离子电池/110
8．1引言/110
8．2工作原理/111
8．3锂离子电池的组成/112
8．3．1电极/112
8．3．2电解液/120
8．3．3隔膜/122
8．3．4电池壳/122
8．4先进锂二次电池体系/123
8．4．1锂金属电池/123
8．4．2锂-硫电池/125
8．4．3锂-空气电池/127
8．4．4固态锂电池/129
8．5锂离子电池的应用/130
8．5．13C及便携式电源/131
8．5．2交通动力电源/131
8．5．3移动通信电源/132
8．5．4电力储能电源/133
8．5．5航空军工电源/133
8．6总结与展望/134
第9章超级电容器/135
9．1引言/135
9．2工作原理/135
9．3超级电容器的结构与组成/137
9．3．1电极/137
9．3．2电解液/140
9．3．3隔膜/141
9．4超级电容器的分类/142
9．4．1双电层电容器/142
9．4．2赝电容器/143
9．4．3混合型电容器/144
9．5超级电容器的应用/147
9．5．1可再生能源领域/147
9．5．2工业领域/148
9．5．3轨道交通领域/149
9．5．4新能源汽车领域/150
9．6总结与展望/151
第10章燃料电池/152
10．1引言/152
10．2工作原理/153
10．2．1燃料电池能量转化过程/153
10．2．2燃料电池工作过程/154
10．2．3燃料电池效率和极化曲线/155
10．3燃料电池的分类/159
10．3．1碱性燃料电池/160
10．3．2磷酸燃料电池/161
10．3．3熔融碳酸盐燃料电池/161
10．3．4固体氧化物燃料电池/162
10．3．5质子交换膜燃料电池/163
10．4质子交换膜燃料电池的结构/163
10．4．1膜电极/163
10．4．2双极板/168
10．4．3端板和密封件/171
10．5质子交换膜燃料电池系统/172
10．5．1空气供应系统/173
10．5．2氢气供应系统/174
10．5．3控制系统/174
10．5．4水热管理系统/175
10．6燃料电池的应用/177
10．6．1便携式电源/177
10．6．2固定式电源/178
10．6．3交通运输/179
10．7总结与展望/182
符号表/183
参考文献/186