Bioinorganic Electrochemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Hammerich, Ole (EDT)/ Ulstrup, Jens (EDT)

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2007-11

价格:$ 326.57

装帧:

isbn号码:9781402064999

丛书系列:

图书标签:

• Bioinorganic Chemistry
• Electrochemistry
• Redox Biology
• Metal-containing Proteins
• Electrocatalysis
• Biosensors
• Bioelectrochemistry
• Inorganic Chemistry
• Coordination Chemistry
• Metalloproteins

深度探索：材料科学前沿与能源存储的未来 书名：先进功能材料的制备、表征与应用 内容提要： 本书系统而深入地探讨了当前材料科学领域最前沿的研究方向，聚焦于高比表面积纳米结构材料的理性设计、可控合成，以及其在新型能源存储设备和催化转化过程中的突破性应用。全书以实验方法论为核心，辅以严谨的理论分析，旨在为科研人员、工程师以及高年级本科生提供一套完整的、面向实际工程应用的知识体系。 本书的结构设计遵循了“从微观到宏观，从基础到应用”的逻辑主线，共分为六个主要部分，涵盖了从材料的原子级结构控制到器件层级的性能优化全过程。 --- 第一部分：功能性纳米材料的理性设计与可控合成（约 300 字） 本部分首先建立了理解和设计功能材料的理论基础。重点阐述了“结构-性能”关系的内在机理，特别是表面电子态、晶界工程以及缺陷工程对材料整体性能的决定性影响。 在合成策略方面，本书详尽介绍了自下而上（Bottom-Up）和自上而下（Top-Down）两种主要的纳米材料制备范式。特别地，我们对溶剂热/水热合成法（Solvothermal/Hydrothermal Synthesis）的参数敏感性分析进行了深入剖析，解释了温度、压力、反应物配比和pH值如何精确调控产物的形貌（如纳米线、纳米片、中空球体）和结晶度。此外，本书详细阐述了模板法（Template Method），特别是软/硬模板技术在构建具有精确孔隙率和通道结构的介孔或多孔材料中的应用，为后续的电化学反应提供了高效率的反应界面。 --- 第二部分：先进表征技术在材料结构解析中的应用（约 350 字） 材料的性能与其精确的微观结构密不可分。本部分聚焦于现代材料科学中最关键的几种表征技术，强调如何通过多维度、互补性的技术手段来“看见”材料内部的真实状态。 电子显微镜技术（如高分辨透射电镜HRTEM、扫描电子显微镜SEM结合能谱EDS/EELS）被详细介绍，重点讲解了如何利用球差校正技术解析晶格畸变和晶界结构。在结构化学层面，X射线衍射（XRD）被用作确定相纯度和晶体学参数的主要工具，并引入了原位/同步辐射XRD在动态反应条件下监测相变和应力演变的方法。 此外，本书特别强调了表面敏感技术的重要性。X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）被用于精确测定材料表层元素的价态分布和化学环境，这对于理解电极/电解质界面的初始状态至关重要。对拉曼光谱（Raman Spectroscopy）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）的应用也进行了深入探讨，以识别有机/无机杂质以及官能团的引入情况。 --- 第三部分：固态电解质与离子传导机制（约 300 字） 本部分将研究重点转向下一代高安全能源系统的核心——固态电解质。本书全面评估了无机氧化物（如钙钛矿型、石榴石型）和聚合物电解质的优缺点，并侧重于如何通过材料掺杂和界面工程来克服固态电池中固-固界面接触不良和高阻抗的挑战。 对于离子迁移率的研究，本书详细介绍了交流阻抗谱（EIS）在电化学体系中的精确应用。EIS不仅用于分离不同组分（如颗粒间、晶界、晶粒内部）的阻抗贡献，还通过其频率依赖性，建立了离子跳越机制与晶格结构缺陷之间的定量联系。 针对固态电解质的界面稳定性，本书探讨了采用薄膜沉积技术（如原子层沉积ALD）在电极和电解质之间形成缓冲层的策略，以有效抑制界面副反应的发生，从而确保长期循环的稳定性和高库仑效率。 --- 第四部分：多孔碳材料在电化学储能中的作用（约 250 字） 多孔碳材料因其高导电性、可设计性及低成本，在超级电容器和锂/钠离子电池中扮演着核心角色。本书深入分析了微孔、介孔、大孔（即Pore Hierarchy）对电荷存储性能的影响。 我们详细讨论了如何通过活化技术（如KOH、ZnCl2活化）精确控制碳材料的孔径分布和比表面积。在理论模型上，本书引入了电荷存储机制的分类：法拉第赝电容（涉及表面氧化还原）与双电层电容（EDLC）的协同作用。通过循环伏安法（CV）和恒电流充放电（GCD）的速率性能分析，指导读者如何根据器件工作电压窗口和目标功率密度，优化碳材料的微观结构。 --- 第五部分：高效异质结催化剂的构建与性能优化（约 200 字） 在电催化领域，构建电子转移效率高的异质结（Heterojunction）是提升催化剂活性的关键策略。本书聚焦于半导体-半导体或金属-半导体异质结的设计，以促进电荷分离和改善反应中间体的吸附强度。 核心内容包括空间电荷区的形成机理，以及如何通过界面结合能和能带匹配来调控费米能级，从而优化析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的过电位。本书还介绍了原位光谱技术（In-situ Spectroscopy），用以捕获催化剂在反应过程中的真实活性位点和表面覆盖度，取代传统的基于事后分析的猜测。 --- 第六部分：器件级性能评估与工程化挑战（约 100 字） 最后一部分将研究成果转化为实际应用。本书强调了从单电极测试到全电池/器件组装的过渡过程中，必须考虑的系统级损耗因素，如集流体设计、电芯结构设计对欧姆极化和浓差极化的影响。内容还涉及了长周期运行中的衰减分析（Degradation Analysis），包括SEI膜的稳定性研究和循环过程中活性材料的结构重构监测，为实现材料的工业化量产和长期可靠性提供了工程视角。 --- 本书特色： 本书的独特之处在于，它不仅仅停留在材料的合成和基础表征，而是将电化学性能的提升、界面物理化学的理解，以及最终的器件工程化问题紧密地结合在一起，为读者构建了一个完整的、从原子尺度到工程尺度的先进功能材料研究框架。内容聚焦于固态电化学、高通量材料筛选和界面调控，是理解当代能源与催化材料前沿挑战的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆