Lithium Batteries pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Nazri, Gholam-Abbas/ Pistoia, Gianfranco

出品人:

页数:728

译者:

出版时间:2009-01-14

价格:USD 99.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780387926742

丛书系列:

图书标签:

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• Li-ion-battery
• 锂电池
• 储能
• 新能源
• 电化学
• 材料科学
• 电池技术
• 可充电电池
• 便携电源
• 电动汽车
• 能源

探寻微观宇宙的奥秘：量子场论导论 本书聚焦于现代物理学的核心基石之一——量子场论（Quantum Field Theory, QFT）。 它并非探讨材料科学或电化学的细节，而是深入解析物质最基本构成及其相互作用的数学框架。本书旨在为具备扎实经典物理学和狭义相对论基础的读者，提供一个清晰、严谨且富有洞察力的QFT入门路径。 第一部分：理论的奠基与重构 (Foundations and Reconstruction) 本书伊始，我们将彻底梳理从经典场论向量子场论过渡的必要性和逻辑结构。第一章回顾了经典场论的拉格朗日形式，强调了对称性（如洛伦兹不变性、内禀对称性）在定义物理定律中的核心地位。我们将详细讨论欧拉-拉格朗日方程的推导及其在描述电磁场、引力场等经典场中的应用。 第二章是本书的理论支柱——正则量子化。我们将引入哈密顿力学作为桥梁，并详细阐述如何对经典场进行第一（正则）量子化。重点讨论了对玻色子场（如标量场 $phi(x)$）和费米子场（如狄拉克场 $psi(x)$）的量化过程。读者将学习到场算符的对易关系（或反对易关系）如何取代经典场值，以及这些关系如何自然地引出粒子（激发态）的概念。我们将细致分析量子真空态的定义，并展示如何通过产生和湮灭算符来构建多粒子态。 第三章深入探讨相对论性量子力学面临的挑战，特别是因果性问题和能量负态问题。针对这些困难，我们引入了更精细的量子化方法——路径积分表述（Path Integral Formulation）。本章详细介绍了费曼路径积分的数学结构，将其应用于自由标量场。路径积分表述的优势在于其内在的相对论协变性，以及它为处理相互作用理论和规范场论提供了更为简洁的框架。 第二部分：微扰论与相互作用（Perturbation Theory and Interactions） 在第四章，我们从自由场走向相互作用。物理世界的大部分现象都源于粒子间的相互作用。我们将引入相互作用绘景，并构建微扰展开的理论基础。重点是S矩阵（散射矩阵）的定义及其与关联函数的联系。 第五章是本书的核心应用部分：费曼图与微扰计算。我们将详细讲解如何根据相互作用拉格朗日密度（如 $mathcal{L}_{int} = -frac{lambda}{4!} phi^4$ 或 $mathcal{L}_{int} = -e ar{psi} gamma^mu psi A_mu$）绘制费曼图。每条线、每个顶点都对应着一个明确的数学因子。本书将通过大量实例，指导读者如何利用费曼图计算简单的散射截面和衰变宽度，例如 $phi^4$ 理论中的二粒子到二粒子的散射过程。 然而，微扰计算在更高阶时会遇到灾难性的问题——发散。第六章专门处理这一难题：重整化（Renormalization）。我们将区分紫外（UV）和红外（IR）发散。首先，介绍几种处理紫外发散的正则化方法，如截断正则化和维数正则化（Dimensional Regularization）。随后，详细阐述重整化理论的核心思想：将裸参数（包含无穷大）与由高能修正引入的“物理”参数联系起来。本书将清晰地展示“有效”理论的概念，以及如何通过重整化群（Renormalization Group, RG）来理解物理定律在不同能标下的依赖性。 第三部分：规范场论与粒子物理学的支柱（Gauge Theories and the Standard Model） 第七章将视角转向描述电磁力、弱核力和强核力的规范场论。我们将从最简单的阿贝尔规范理论——量子电动力学（QED）——开始。详细推导 QED 的拉格朗日密度，并强调其由局域规范不变性严格决定。我们将讨论光子的作用，以及如何通过规范固定（Gauge Fixing）来处理路径积分中多余的自由度，例如使用洛伦兹规范或法杰耶夫-波波夫（Faddeev-Popov）方法。 第八章是关于非阿贝尔规范理论，即量子色动力学（QCD）的基础。我们将引入 SU(N) 群结构，推导出非阿贝尔场（如胶子场）的拉格朗日，并讨论其与 QED 的关键区别，特别是胶子间的自相互作用。本章还将概述 QCD 的两个关键特性：渐近自由（Asymptotic Freedom）和夸克禁闭（Confinement），并简要讨论它们对强相互作用物理学的深远影响。 第九章将目光投向自发对称性破缺（Spontaneous Symmetry Breaking, SSB）。我们将从经典的 Goldstone 定理入手，然后转向物理学家最伟大的成就之一——希格斯机制。详细阐述规范玻色子（W 和 Z 玻色子）如何通过与希格斯场的非零真空期望值耦合而获得质量，同时解释费米子如何获得质量。本章将为理解粒子物理学标准模型（Standard Model）的完整结构奠定必要的理论基础。 总结与展望 全书在结论部分会回顾量子场论作为描述基本粒子和力最成功理论的地位，同时也会指出其局限性，例如它与量子引力的不兼容性，以及在描述强相互作用低能行为时的困难。本书旨在培养读者独立分析和解决复杂量子理论问题的能力，为进一步探索弦论、圈量子引力等前沿领域做好充分准备。本书的数学推导严谨，注重物理图像的构建，旨在成为物理系高年级本科生和研究生进入高能物理研究领域的必备参考书。

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**评价二：** 拿到《Lithium Batteries》这本书，我其实是带着一种“旁观者清”的心态来的，我不是专业人士，但我对它在日常生活中的应用以及未来发展方向非常关注。我希望这本书能以一种相对易懂的方式，给我科普一下锂电池到底是怎么工作的，它为什么能储存那么多能量，以及它和我们熟悉的镍镉电池、铅酸电池有什么根本性的区别。特别想了解一下，为什么现在几乎所有的电子产品，从手机、电脑到电动汽车，都离不开它。书中如果能穿插一些有趣的历史故事，比如锂电池的发明历程，或者那些为之奋斗的科学家们的故事，那我会觉得更有意思。另外，我特别关心锂电池的“生命周期”，也就是它们用完之后怎么处理，回收过程中有没有什么技术难题，以及这种技术在环保方面又意味着什么。我希望这本书能让我对这个我们每天都在接触，却又不甚了解的科技产品，有一个更全面的认识，能解答我“它从哪里来，到哪里去”的疑问。

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**评价一：** 这本书，嗯，怎么说呢，《Lithium Batteries》，光看书名，我最初的期待就是那种硬核的、直击化学原理的深入探讨，可能还会涉及电化学方程、材料科学的那种。我一直对新能源技术，特别是锂电池的能量密度和充电速度的极限很感兴趣，总觉得这里面蕴藏着巨大的潜力，也对它能否彻底颠覆我们现有的能源格局充满了好奇。我希望能在这本书里找到对各种正负极材料、电解液成分的详细分析，了解它们各自的优缺点，以及科学家们是如何通过材料的创新来提升电池性能的。比如，我想知道关于固态电池的最新进展，那种完全摆脱液态电解液的潜在安全性和能量密度上的突破，是否真的已经触手可及，或者离我们还有多远？同时，对于电池的循环寿命和安全性问题，比如过充、过放、高温下的热失控等，我也希望能在这本书中看到详尽的解释和潜在的解决方案。毕竟，锂电池的广泛应用离不开对这些关键技术瓶颈的突破。总而言之，我期待的是一本能够解答我心中关于锂电池技术最核心、最前沿疑问的书。

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**评价五：** 拿起《Lithium Batteries》这本书，我首先想到的是它与下一代能源的关联。我是一个对未来科技充满憧憬的人，总觉得现在的锂电池只是一个开始。我想知道，这本书是否会探讨锂电池之外的其他新型储能技术，比如燃料电池、超级电容器，甚至是更具科幻色彩的能量收集技术。如果书中能对锂电池的未来发展瓶颈，比如能量密度、充电速度、成本以及安全性等方面，提出一些大胆的设想和研究方向，我将非常兴奋。例如，有没有可能在不远的将来，我们能看到比现有锂电池能量密度高出数倍，且能在几分钟内充满电的“下一代电池”？书中是否会分析这些前沿技术的研究进展，以及它们可能带来的颠覆性应用？我希望这本书能给我打开一扇通往更遥远未来的窗户，让我一窥科技发展的无限可能。

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**评价四：** 对于《Lithium Batteries》这本书，我抱着一种“技术革新与社会影响”的视角。锂电池的出现，无疑是近几十年来最具有颠覆性的技术之一，它深刻地改变了我们的生活方式，也为解决全球能源危机带来了希望。我希望这本书能探讨锂电池技术是如何推动社会进步的，比如它如何让移动通信更加便捷，如何让电动汽车成为现实，以及它在可再生能源（如太阳能、风能）的储存和应用中起到的关键作用。同时，我也关注锂电池技术在伦理和社会公平方面可能带来的影响。例如，锂矿的开采是否会引发新的地缘政治冲突？电池的生产和废弃是否会对环境和工人健康造成影响？书中是否能涉及这些更深层次的讨论，并且提出一些前瞻性的思考，帮助我们更好地理解和驾驭这项技术所带来的变革？我期待的是一本能让我思考“技术与人”、“技术与社会”之间关系的读物。

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**评价三：** 《Lithium Batteries》这本书，坦白说，我主要看中的是它的市场前景和产业价值。我一直关注着新能源汽车、智能设备等产业的发展，而锂电池无疑是这些产业的“心脏”。我希望能在这本书里找到关于全球锂电池市场规模、增长趋势、主要生产商的竞争格局等信息。例如，哪些国家在锂电池的研发和生产方面处于领先地位？中国的锂电池产业在全球扮演着怎样的角色？对于投资者来说，书中是否有关于锂电池产业链的价值分析，比如上游的锂矿资源、中游的电池制造，以及下游的应用市场？我特别希望了解在成本控制、技术迭代、政策支持等方面，哪些因素对锂电池产业的发展影响最大。如果书中还能对未来锂电池技术的商业化应用趋势进行一些预测，比如在储能、航空航天等领域的突破，那就更好了。总的来说，我希望这本书能为我提供一个关于锂电池产业的宏观视角和深度洞察。

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