具体描述
《电力环境保护技术》是由中国电力企业联合会行业发展与环境资源部组织编著r。《电力环境保护技术》较全面反映了火力发电厂电力生产过程、燃煤电厂污染物及控制、烟气除尘技术、烟气脱硫脱硝技术、废水处理及回用技术、固体废弃物处置、输变电过程工频电场和磁场、电厂环境噪声、燃煤电厂污染物排放连续监测等方面的内容。
好的，这是一本关于先进材料科学及其在能源转换领域应用的图书简介。 --- 《前沿材料：能源转换与存储的基石》 导言：迎接能源革命的新纪元 全球正处于一场深刻的能源转型之中，其核心驱动力在于新一代功能性材料的突破。传统能源体系的局限性日益凸显，迫切需要创新材料来提升能源的捕获、转化、传输和存储效率。本书《前沿材料：能源转换与存储的基石》深入探讨了近年来在材料科学领域取得的重大进展，并着重分析了这些材料如何成为下一代高效、可持续能源系统的关键组成部分。 本书并非专注于电力系统或环境工程领域，而是将目光聚焦于微观结构与宏观性能之间的内在联系，旨在为材料科学家、化学工程师以及致力于可持续能源解决方案的研究人员提供一个全面的、前沿的参考框架。我们相信，材料的根本性创新是实现碳中和目标和构建弹性能源基础设施的决定性因素。 第一部分：能量捕获与转化——效率的极限探索 本部分聚焦于如何利用先进材料提高太阳能、热能等自然资源的转化效率，使其更接近理论极限。 第一章：下一代光伏材料的分子设计 本章全面剖析了基于钙钛矿结构的光电转换材料。不同于传统的硅基太阳能电池，钙钛矿材料的独特优势在于其优异的光吸收性能、高载流子迁移率以及低成本、溶液可加工的特性。我们将详细讨论晶格缺陷工程，如何通过引入特定有机或无机杂质来钝化表面缺陷，从而显著提高器件的长期稳定性和光电转换效率（PCE）。此外，本书还探讨了串联太阳能电池的设计理念，特别关注如何优化双层或三层异质结的能级匹配，以捕获更宽光谱范围的太阳光。本章内容完全聚焦于材料的能带结构、缺陷态密度分析以及光电流响应机制，不涉及电力网络的并网或环境影响评估。 第二章：热电材料与温差发电技术 热能是工业和日常生活中的主要废弃能源形式。本章探讨了如何通过玻尔兹曼输运方程的修正和晶格热导率的有效抑制，来设计高塞贝克系数（$S$）和高电导率的材料。重点分析了碲化铋（$ ext{Bi}_2 ext{Te}_3$）基合金的纳米结构化处理，例如通过引入纳米沉淀物或制造多孔结构，以散射声子，从而大幅降低晶格热导率（$kappa_L$），同时保持电子热导率不变。讨论内容集中在材料的ZT值（无量纲优值）的提升策略，这完全属于固态物理和材料工程范畴。 第三章：光催化与电催化——绿色燃料的制造 本部分关注利用可再生能源驱动化学反应，合成清洁燃料或实现污染物分解。我们深入研究了非贵金属基催化剂的表面活性位点设计。例如，在析氢反应（HER）和析氧反应（OER）中，过渡金属硫化物和氮化物的结构特性对反应动力学的影响。内容涵盖密度泛函理论（DFT）计算在预测催化剂活性和优化吸附能方面的应用，以及如何通过光照诱导的电荷分离机制来提高光催化剂的量子效率。 第二部分：先进储能技术——超越传统电池的界限 本部分将研究当前主流电池技术之外的、具有更高能量密度和更长循环寿命的储能系统材料。 第四章：固态电解质与全固态电池 液态有机电解质的安全隐患促使研究转向固态电解质。本章聚焦于高离子电导率的陶瓷和聚合物固体电解质。详细分析了基于镧系元素的石榴石型氧化物（如LLZO）的晶界电导率优化，包括如何通过离子掺杂来填补晶格空位。对于聚合物电解质，我们探讨了锂盐的解离机制以及聚合物基体（如PEO）的微相分离如何影响锂枝晶的生长。本章的核心是离子传输机制和界面阻抗的降低策略。 第五章：下一代高能量密度正极材料的挑战 传统的锂离子电池正极材料（如NMC）已接近其理论容量极限。本章深入探讨了富锂锰基氧化物（LEMs）和高熵氧化物（HEOs）作为潜在替代品。重点分析了这些材料在高电压操作下的结构稳定性问题，特别是氧释放机制和界面副反应。内容涉及如何通过表面包覆技术（如使用$ ext{Al}_2 ext{O}_3$或$ ext{ZrO}_2$涂层）来稳定电极材料与电解液之间的固态界面，从而延长电池寿命。 第六章：超级电容器的电极材料突破 超级电容器以其极高的功率密度和超长循环寿命著称，但能量密度有待提高。本章关注赝电容材料和MXene二维材料。详细解析了赝电容反应的法拉第过程，以及如何通过控制纳米片层间距和表面官能团来加速离子嵌入/脱出速率。对于MXene材料，我们分析了其高导电性和丰富的表面活性官能团如何协同作用，实现高比容量，并且探讨了其在柔性电子器件中的应用潜力。 总结：跨学科融合驱动的材料创新 本书的论述贯穿始终，强调了计算材料学在指导实验设计中的核心地位。从第一性原理计算预测新的稳定相，到高通量实验筛选优化的合成参数，材料科学正在以前所未有的速度发展。 《前沿材料：能源转换与存储的基石》旨在提供一个纯粹的、专注于材料本质及其性能的学术视角。本书的覆盖范围严格限定在基础科学研究和材料工程的层面，涉及的工具和方法论集中在固态物理、化学热力学、晶体学以及电化学基础理论，不涉及宏观电力系统的运行、电网稳定性、输电线路设计，或具体的环保法规与治理技术。读者将获得关于如何设计和制造未来能源系统的核心“积木块”的深刻理解。 ---
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