Biomedical Devices And Their Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Shi, Donglu (EDT)

出品人:

页数:201

译者:

出版时间:

价格:149

装帧:HRD

isbn号码:9783540222040

丛书系列:

图书标签:

• Biomedical Devices
• Medical Technology
• Healthcare Engineering
• Bioinstrumentation
• Medical Equipment
• Diagnostics
• Therapeutics
• Biomedical Engineering
• Healthcare
• Innovation

好的，这是一份关于另一本虚构图书的详细简介，旨在描述一本与“生物医学设备及其应用”主题不同，但内容详实、结构严谨的专业书籍。 《先进材料在可持续能源系统中的前沿应用》 图书简介 作者： 艾伦·R·福斯特 (Allen R. Foster) 博士 出版社： 环球科学出版社 (Global Scientific Press) 出版年份： 2024 年 核心主题与背景 《先进材料在可持续能源系统中的前沿应用》是一部深度聚焦于材料科学与工程学如何驱动下一代清洁能源技术发展的权威著作。在全球能源结构向低碳化转型的迫切需求下，能源存储和转换效率的瓶颈日益凸显。本书系统性地剖析了支撑太阳能、燃料电池、先进电池技术及热能转换领域突破性进展的关键材料体系，并详细阐述了从基础理论到实际工程应用的最新进展。 本书旨在为材料科学家、化学工程师、能源系统研究人员以及从事可持续能源技术开发的工程师提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架。它超越了对现有技术的简单罗列，而是深入探讨了决定材料性能的核心物理化学机制，以及如何通过材料设计和合成策略来克服当前技术面临的效率、稳定性、成本和可规模化生产等挑战。 结构与主要内容板块 全书共分为七个核心章节，逻辑结构清晰，层层递进： 第一章：可持续能源材料科学的范式转变 本章首先奠定了全书的理论基础，回顾了传统能源材料的局限性，并介绍了“性能导向型”材料设计的新范式。重点讨论了计算材料学（如密度泛函理论DFT）在预测和筛选新型能源材料中的作用。详细阐述了晶体结构、缺陷工程、表面化学和界面效应如何影响电子传输、离子迁移率和催化活性等关键参数。此外，本章还探讨了材料的生命周期评估（LCA），强调了可持续性不仅关乎能源转换效率，也关乎原材料的来源、加工过程的能耗及最终的回收性。 第二章：下一代光伏材料的创新 本章集中探讨了超越传统硅基太阳能电池的尖端光伏技术。重点解析了钙钛矿太阳能电池 (PSCs) 的化学结构稳定性问题，包括水分敏感性、热退化机制，以及如何通过钝化层工程和无机-有机混合骨架设计来增强器件的长期运行寿命。此外，对量子点太阳能电池 (QDSCs) 的带隙调谐能力、多激子效应进行了深入分析，并讨论了基于新型宽禁带半导体（如III-V族化合物）的叠层电池结构设计，旨在捕获更宽光谱范围的太阳能。 第三章：高能量密度储能材料：锂离子电池的边界拓展 虽然锂离子电池已成熟商业化，但其能量密度、安全性和快速充电能力仍有待提高。本章详细介绍了固态电解质材料的研发进展，特别是聚合物、氧化物和硫化物基固态电解质的离子电导率、界面阻抗控制技术，以及它们在抑制锂枝晶形成中的作用。同时，对高容量负极材料（如硅基复合材料、锂金属）的体积膨胀管理策略和新型粘结剂体系进行了详尽的探讨。 第四章：超越锂的储能系统：钠离子与液流电池 随着资源分布不均和成本考量，研究重点正向非锂体系转移。本章对钠离子电池 (NIBs) 进行了全面的材料学评估，包括硬碳、过渡金属氧化物等正极材料的结构稳定性和嵌钠/脱钠机理。在液流电池 (RFBs) 方面，本书侧重于开发高电压、高溶解度的有机活性物质或新型无机电解质（如锌溴、钒基体系），分析了隔膜材料的选择对电池循环效率和能量密度的制约因素。 第五章：高效电催化剂与燃料电池技术 本章聚焦于将化学能直接转化为电能的催化剂材料。在质子交换膜燃料电池 (PEMFCs) 领域，详细阐述了如何通过纳米结构调控和合金化策略，减少贵金属（铂族）催化剂的用量，同时提高其对氧还原反应（ORR）和析氢反应（HER）的活性和抗毒化能力。对于碱性膜燃料电池 (AEMFCs)，本章重点分析了高性能阴离子传导聚合物膜的设计，以期在无需贵金属催化剂的情况下实现高功率密度。 第六章：热电材料与能量回收 热电材料能够实现热能与电能之间的直接转换，是实现工业余热回收的关键。本章深入探讨了热电材料的性能指标（ZT值）与塞贝克系数、电导率、热导率之间的复杂耦合关系。重点介绍了低维结构材料（如纳米线、二维材料）如何通过“声子玻璃-电子晶体”的特性，有效降低晶格热导率。对有机/无机杂化热电材料的界面工程也进行了详细论述。 第七章：材料制造与规模化挑战 本章将视野从实验室推向工业应用，探讨了先进能源材料从克级制备到吨级生产所面临的工程挑战。详细介绍了增材制造（3D 打印） 技术在构建复杂电极几何结构、优化电解液流通道方面的潜力。此外，还讨论了新型高通量筛选技术、自动化合成平台，以及如何将材料性能的提升与降低制造成本、确保供应链稳定相结合的工业化战略。 目标读者 本书是为能源材料领域的硕士、博士研究生、高校教师，以及从事电池、光伏、催化和储能设备研发的工程师和技术人员量身打造的专业参考书。阅读本书，读者将不仅掌握前沿材料的科学原理，更能理解其在真实世界系统集成中所面对的工程限制和发展方向。

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