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出版者:

作者:於軍勝 編

出品人:

頁數:305

译者:

出版時間:2010-7

價格:42.00元

裝幀:

isbn號碼:9787118068481

叢書系列:

圖書標籤:

• 顯示技術
• 顯示器件
• 電子工程
• 材料科學
• 光學工程
• 半導體
• 液晶顯示
• OLED
• 信息顯示
• 微電子

好的，以下是一份關於一本不包含《顯示器件技術》內容的圖書簡介，旨在詳細介紹另一本專注於先進材料科學與納米技術在能源存儲領域應用的專著。 --- 圖書名稱：《突破性儲能：基於納米結構與先進電化學界麵的材料創新》 內容提要 在當今世界，能源轉型的緊迫性驅動著對高效、安全且可持續的儲能係統的迫切需求。本書《突破性儲能：基於納米結構與先進電化學界麵的材料創新》並非關注傳統的顯示技術，而是深入探討瞭新能源革命的核心——電化學儲能設備（如鋰離子電池、固態電池、超級電容器以及下一代金屬空氣電池）中材料科學的最新進展。 全書共分十五章，結構嚴謹，內容前沿，旨在為材料科學傢、化學工程師以及從事新能源研發的專業人員提供一個全麵、深入的技術視角。我們聚焦於如何通過精妙的納米結構設計和界麵工程來剋服現有儲能器件的性能瓶頸，例如能量密度不足、循環壽命衰減快、功率密度受限以及安全隱患等問題。 第一部分：儲能材料的微觀基礎與界麵調控（第1章至第5章） 本部分奠定瞭理解先進儲能係統的理論基礎，重點突破瞭微觀尺度上的材料行為。 第1章：電化學儲能的能態理論迴顧與挑戰 本章首先迴顧瞭電化學反應的熱力學與動力學基礎，隨後詳細分析瞭當前主流儲能技術（鋰離子、鈉離子體係）在理論上允許達到的能量密度極限，並指齣現有材料體係中，由於體積變化導緻的應力集中和界麵鈍化層（SEI/CEI）的演變是限製循環穩定性的關鍵因素。 第2章：納米化對電極材料性能的重塑 本書深入探討瞭將活性材料（如過渡金屬氧化物、聚陰離子型材料以及石墨烯/碳納米管復閤材料）製備成納米級顆粒或一維/二維結構所帶來的優勢。我們通過詳細的案例分析，闡述瞭納米化如何顯著縮短離子擴散路徑，增加有效反應錶麵積，並有效緩衝充放電過程中的晶格應變。重點討論瞭核殼結構在保護核心活性物質、優化錶麵反應動力學中的作用。 第3章：電極/電解質界麵的復雜性與控製策略 電化學界麵是決定器件性能和安全性的“瓶頸”。本章花費大量篇幅解析瞭固態電解質界麵（SEI）和電解液界麵（CEI）的形成機理。內容包括如何利用原位錶徵技術（如XPS、ATR-FTIR）監測界麵演變，以及通過添加功能性添加劑（如氟代碳酸亞乙烯酯FEC）或原位生成保護性薄膜來穩定界麵，抑製枝晶生長。 第4章：高熵與多組分氧化物的理性設計 針對正極材料的性能瓶頸，本章介紹瞭采用高熵氧化物策略來設計具有高結構穩定性和高鋰容量的材料。通過調節晶格畸變和引入多種過渡金屬元素，實現瞭更寬泛的電壓窗口和更高的首次庫倫效率。 第5章：先進電化學模型在界麵分析中的應用 本章側重於計算化學與電化學建模的結閤。詳細介紹瞭密度泛函理論（DFT）計算在預測界麵能壘、電荷轉移路徑以及理解離子遷移機製中的應用，為實驗設計提供瞭理論指導。 第二部分：麵嚮高能量密度與長壽命的電極架構創新（第6章至第10章） 本部分集中展示瞭如何通過創新的電極結構設計，實現能量密度和功率密度的同步提升。 第6章：矽基負極的膨脹睏境與三維限域策略 矽因其極高的理論容量成為下一代負極的希望，但其巨大的體積膨脹（>300%）是主要障礙。本章係統梳理瞭解決該問題的核心策略，包括多孔矽結構構建、與碳材料的協同設計、以及采用應力緩衝導電網絡技術，旨在實現高負載量和長循環壽命的平衡。 第7章：固態電解質的離子導電性提升與界麵接觸優化 固態電池是下一代安全的終極目標。本章詳細比較瞭氧化物（如LLZO）、硫化物和聚閤物固態電解質的優缺點。重點討論瞭如何通過界麵層工程（如引入超薄的離子導體塗層或采用熱壓/燒結技術）來剋服固態電解質與硬質電極之間固-固界麵的高電阻問題。 第8章：硫正極在鋰硫電池中的“穿梭效應”與限域技術 鋰硫電池的挑戰在於多硫化鋰的溶解和“穿梭效應”。本章重點介紹瞭各種納米限域策略，如使用功能化碳載體、構建離子選擇性阻擋層（如MXene或聚閤物膜），以有效捕獲和利用硫，顯著提升硫的利用率和循環穩定性。 第9章：高性能超級電容器的界麵雙電層拓撲結構 本書將超級電容器視為快速儲能的重要補充。本章深入研究瞭活性炭材料的孔隙結構對離子吸附動力學的影響，特彆關注瞭贋電容材料（如金屬氧化物、導電聚閤物）的錶麵氧化還原反應動力學，以及如何通過拓撲優化實現高比錶麵積與高導電性的結閤。 第10章：柔性儲能器件中的應力管理與電化學性能維持 隨著可穿戴電子設備的發展，柔性電池需求激增。本章探討瞭在彎麯、拉伸等機械形變下，電極材料、集流體與電解質係統如何保持電化學性能。內容包括彈性電極材料的選擇（如使用液態金屬或形狀記憶聚閤物）以及三維褶皺結構設計以適應形變。 第三部分：麵嚮未來的突破性儲能係統（第11章至第15章） 最後一部分展望瞭更具顛覆性的儲能技術，特彆是針對高能量密度和環境友好性的需求。 第11章：金屬鋰負極的無枝晶電鍍/剝離機製研究 金屬鋰是實現超高能量密度的關鍵，但枝晶的析齣會導緻短路。本章從電化學和界麵角度詳細分析瞭枝晶形成的臨界電流密度和形貌演變，重點介紹瞭新型人工SEI層和液體/固態復閤電解質對抑製枝晶的有效性。 第12章：水係與鈉/鉀離子電池的安全性與容量提升 針對環境友好和資源可持續性，本章係統介紹瞭水係電池的電化學窗口拓寬技術，以及鈉離子和鉀離子電池中新型硬碳和層狀氧化物材料的設計思路，以期在保證安全性的前提下，提高離子存儲的容量和倍率性能。 第13章：新型催化劑在金屬-空氣電池中的應用 金屬-空氣電池（如鋰-空氣，鋅-空氣）具有極高的理論能量密度。本章深入探討瞭高效氧還原反應（ORR）和氧析齣反應（OER）催化劑的設計，重點關注瞭非貴金屬基納米復閤材料（如氮化碳、過渡金屬磷化物）的結構調控與活性位點工程。 第14章：原位/非原位錶徵技術在儲能研究中的前沿應用 本書強調瞭驗證材料性能的實驗手段。本章詳細介紹瞭高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、同步輻射X射綫吸收譜（XAS）以及原位拉曼/紅外光譜技術在實時監測充放電過程中材料結構變化和界麵反應中的最新進展與數據解析方法。 第15章：儲能器件的係統集成與工程化挑戰 最後，本章從係統層麵探討瞭將實驗室成果轉化為實際産品的關鍵工程問題，包括電芯製造工藝（如漿料配方、塗布均勻性）、熱管理係統設計，以及如何通過智能化控製算法優化電池的運行狀態，確保其在實際工況下的長期可靠性與安全性。 --- 目標讀者： 本書適閤從事電池設計、電化學研究、先進材料閤成與錶徵的博士研究生、博士後研究人員、高校教師，以及電池、儲能設備製造企業的研發工程師。它摒棄瞭對非核心技術的冗餘描述，專注於為讀者提供解決當前儲能技術核心難題的材料學和界麵工程的創新思路與實踐方法。

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**評價二：深入淺齣地探討瞭新能源汽車的電池管理係統** 這是一本非常及時的著作，專注於電動汽車動力電池的生命周期管理。作者並未滿足於停留在錶麵介紹電池的化學構成，而是深入挖掘瞭熱管理係統（TMS）的設計哲學和故障診斷算法。書中對電池管理係統（BMS）中SOC（荷電狀態）和SOH（健康狀態）估算方法的對比分析尤其精彩，各種等效電路模型和基於機器學習的預測方法的優缺點被剖析得淋灕盡緻。閱讀過程中，我感受到瞭作者在材料科學與控製工程交叉領域深厚的功底。書中關於電池安全性的章節，對過充、過放、短路等異常工況下的熱失控機理進行瞭細緻的物理建模，為設計更安全的電池包提供瞭寶貴的參考。對於汽車電子工程師而言，這本書無疑是案頭必備的參考手冊，其對係統級集成的關注，避免瞭純理論的枯燥。

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**評價一：關於現代通信係統的深度解析** 這本書簡直是打開瞭理解現代通信世界的一扇窗。作者以極其嚴謹的邏輯，層層遞進地剖析瞭從基礎的信號處理到復雜的網絡架構。特彆是對5G及未來6G技術演進路徑的描繪，不僅詳細介紹瞭MIMO、波束賦形等核心技術的物理原理，還深入探討瞭其在實際部署中麵臨的挑戰與優化策略。我尤其欣賞其中對軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）的論述，它清晰地展示瞭傳統電信網絡如何嚮更靈活、更具成本效益的雲原生架構轉型。對於那些希望深入掌握無綫通信係統設計與性能評估的工程師來說，這本書提供瞭無與倫比的理論深度和實踐指導。書中對信道編碼和調製解調技術的精妙講解，讓我對數據如何在嘈雜環境中可靠傳輸有瞭全新的認識。書中穿插的案例分析，幫助我們將抽象的數學模型與真實的工程問題緊密聯係起來，非常實用。

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**評價四：一本關於大型工業機器人運動學與控製的權威指南** 這本書成功地構建瞭一座連接純數學理論與重型機械控製的橋梁。它對多關節工業機器人的雅可比矩陣、逆運動學求解的詳盡推導，確保瞭即便是初學者也能理解其背後的幾何約束。更齣色的是，它將理論控製算法——如力/力矩控製、阻抗控製——與實際的伺服驅動係統緊密結閤。書中針對高速、高載荷工況下，如何有效抑製機械臂末端的振動和提高定位精度的問題，提供瞭切實可行的解決方案和仿真對比結果。我特彆欣賞作者在處理碰撞檢測與安全停機邏輯方麵的嚴謹性，這在工業自動化領域至關重要。對於從事機器人路徑規劃和實時控製的工程師而言，這本書提供的框架是全麵且具有前瞻性的。

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**評價五：對復雜嵌入式係統底層架構的深度剖析** 這本書提供瞭一種極具洞察力的視角來看待現代嵌入式係統的設計哲學。作者並沒有停留在對某個特定微控製器的介紹上，而是深入探討瞭異構多核處理器（如CPU+GPU+FPGA協同工作）的編程模型和緩存一緻性問題。對實時操作係統（RTOS）內核調度算法的對比分析，特彆是在低延遲和高吞吐量場景下的性能權衡，非常具有啓發性。書中對硬件抽象層（HAL）的設計原則和固件可靠性保障機製的講解，幫助我理解瞭為什麼某些係統能穩定運行數十年。此外，對安全啓動流程和固件空中升級（OTA）協議的安全加固措施的描述，體現瞭作者對係統整體安全性的高度重視。這本書是麵嚮資深嵌入式軟件架構師的精品讀物。

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**評價三：一次關於精密光學儀器製造工藝的巡禮** 我被這本書對“精度”的極緻追求所震撼。它不像一般的教科書那樣側重於光學定律的推導，而是聚焦於如何將這些定律轉化為可製造、可量産的高精度設備。作者對超精密加工技術，如磁流變拋光（MRF）和離子束研磨（IBA）的描述詳盡入微，包括刀具路徑規劃、環境振動抑製以及計量反饋機製。閱讀時，我仿佛親身參與瞭一次尖端光學元件的製造過程。書中對光學係統裝調環節的論述，強調瞭對亞微米級誤差的敏感性和補償策略，特彆是對復雜耦閤誤差（如熱變形與機械應力）的處理，體現瞭極高的工程成熟度。這本書對於光學設計和設備集成領域的專業人士來說，是理解“製造極限”的關鍵讀物。

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