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能源材料化学

战略性新兴领域-十四五 高等教育教材

作者:
主编 张瑛 副主编 吴志杰 王雅君 孙晓华 张英
定价:
39.80 元
版面字数:
300.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
248
最新
印次时间:
2026年1月
ISBN:
978-7-04-063622-2
物料号:
63622-00
出版时间:
2025年1月
读者对象:
高等教育
一级分类:
化学类
二级分类:
化学/应用化学专业核心课
三级分类:
材料化学

本书为新能源(能源化学)新兴领域“十四五”高等教育教材,在材料化学理论基础上重点聚焦新能源材料领域。全书共八章,除绪论外,介绍了能源材料合成方法、电池电极材料、电催化材料、聚合物电解质材料、光催化材料、储氢材料和生物能源材料,主要阐述材料的结构设计、合成化学、表征,以及结构与性能的关系等内容。同时,本书配套了丰富的数字资源,包括视频、动画、图片、文字等类型的拓展资料,供读者学习参考。

本书可作为高等学校新能源科学与工程、储能科学与工程、材料科学与工程、化学、应用化学等专业相关课程教材,也可供其他专业师生参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 绪论
        • 1.1 能源材料的发展历史及重要作用
          • 1.2 新能源材料的分类及基本概况
            • 1.2.1 电池电极材料
              • 1.2.2 电催化材料
                • 1.2.3 聚合物电解质材料
                  • 1.2.4 光催化材料
                    • 1.2.5 储氢材料
                      • 1.2.6 生物能源材料
                        • 1.2.7 其他新能源材料
                        • 1.3 能源材料化学的任务
                          • 思考题
                            • 参考文献
                            • 第二章 能源材料合成方法
                              • 2.1 高温合成
                                • 2.1.1 吉布斯-亥姆霍兹方程的应用
                                  • 2.1.2 高温固相反应特点和原理
                                    • 2.1.3 高温固相反应在合成电极材料中的应用
                                      • 2.1.4 自蔓延高温合成
                                      • 2.2 低温固相合成
                                        • 2.2.1 低温固相合成的特点
                                          • 2.2.2 低温固相合成法的应用
                                          • 2.3 水热与溶剂热合成
                                            • 2.3.1 水热与溶剂热合成的特点
                                              • 2.3.2 水热与溶剂热合成的反应介质
                                                • 2.3.3 水热与溶剂热合成的装置和流程
                                                  • 2.3.4 水热合成沸石分子筛
                                                    • 2.3.5 溶剂热合成沸石分子筛
                                                      • 2.3.6 水热与溶剂热合成法的应用
                                                      • 2.4 高压合成
                                                        • 2.4.1 高压固相合成机理
                                                          • 2.4.2 高压固相合成的特点
                                                            • 2.4.3 高压固相合成的应用
                                                            • 2.5 有机聚合物的合成
                                                              • 2.5.1 有机聚合物的合成方法
                                                                • 2.5.2 典型有机聚合物的合成
                                                                • 思考题
                                                                  • 参考文献
                                                                  • 第三章 电池电极材料
                                                                    • 3.1 电池电极材料概述
                                                                      • 3.1.1 锂离子电池电极材料发展历史
                                                                        • 3.1.2 镍氢电池电极材料发展历史
                                                                          • 3.1.3 燃料电池电极材料发展历史
                                                                          • 3.2 锂离子电池电极材料
                                                                            • 3.2.1 锂离子电池正极材料
                                                                              • 3.2.2 锂离子电池正极材料合成方法
                                                                                • 3.2.3 锂离子电池负极材料
                                                                                  • 3.2.4 锂离子电池负极材料合成方法
                                                                                  • 3.3 镍氢电池电极材料
                                                                                    • 3.3.1 镍氢电池正极材料
                                                                                      • 3.3.2 镍氢电池正极材料合成方法
                                                                                        • 3.3.3 镍氢电池负极材料
                                                                                          • 3.3.4 镍氢电池负极材料合成方法
                                                                                          • 3.4 燃料电池电极材料
                                                                                            • 3.4.1 贵金属基电极材料
                                                                                              • 3.4.2 非贵金属基电极材料
                                                                                                • 3.4.3 合成方法
                                                                                                • 思考题
                                                                                                  • 参考文献
                                                                                                  • 第四章 电催化材料
                                                                                                    • 4.1 电催化材料概述
                                                                                                      • 4.1.1 电催化发展历史
                                                                                                        • 4.1.2 电催化与传统多相催化的区别
                                                                                                          • 4.1.3 电催化反应的基本特点
                                                                                                            • 4.1.4 电催化材料分类及发展
                                                                                                            • 4.2 电催化原理
                                                                                                              • 4.2.1 电催化反应分类
                                                                                                                • 4.2.2 电极-溶液界面结构
                                                                                                                  • 4.2.3 电极-溶液界面反应历程
                                                                                                                    • 4.2.4 界面催化反应影响因素
                                                                                                                    • 4.3 电催化材料的性能和表征
                                                                                                                      • 4.3.1 电催化材料的性能及表征方法
                                                                                                                        • 4.3.2 电催化剂的组成和物性表征
                                                                                                                        • 4.4 电催化材料的合成
                                                                                                                          • 4.4.1 软化学合成
                                                                                                                            • 4.4.2 高温合成法
                                                                                                                              • 4.4.3 典型电催化材料和催化剂合成
                                                                                                                              • 4.5 电催化材料的应用
                                                                                                                                • 4.5.1 电解水
                                                                                                                                  • 4.5.2 燃料电池
                                                                                                                                    • 4.5.3 小分子电催化
                                                                                                                                      • 4.5.4 酶电催化
                                                                                                                                        • 4.5.5 光电催化
                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                          • 第五章 聚合物电解质材料
                                                                                                                                            • 5.1 聚合物电解质材料概述
                                                                                                                                              • 5.1.1 锂电池中的聚合物电解质
                                                                                                                                                • 5.1.2 离子交换膜
                                                                                                                                                  • 5.1.3 质子交换膜
                                                                                                                                                  • 5.2 聚合物电解质材料的结构设计
                                                                                                                                                    • 5.2.1 主链结构设计
                                                                                                                                                      • 5.2.2 侧链结构设计
                                                                                                                                                        • 5.2.3 嵌段结构设计
                                                                                                                                                          • 5.2.4 交联结构设计
                                                                                                                                                            • 5.2.5 互穿网络结构设计
                                                                                                                                                            • 5.3 聚合物电解质材料的合成方法
                                                                                                                                                              • 5.3.1 聚合物官能团化
                                                                                                                                                                • 5.3.2 基膜官能团化
                                                                                                                                                                  • 5.3.3 氯甲基化方法
                                                                                                                                                                  • 5.4 聚合物电解质材料的性能、表征和应用
                                                                                                                                                                    • 5.4.1 聚合物电解质材料的性能
                                                                                                                                                                      • 5.4.2 聚合物电解质材料的表征
                                                                                                                                                                        • 5.4.3 聚合物电解质材料的应用
                                                                                                                                                                        • 思考题
                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                          • 第六章 光催化材料
                                                                                                                                                                            • 6.1 光催化原理
                                                                                                                                                                              • 6.1.1 光催化基本概念
                                                                                                                                                                                • 6.1.2 光催化基本原理
                                                                                                                                                                                • 6.2 常见光催化材料
                                                                                                                                                                                  • 6.2.1 单一金属氧化物
                                                                                                                                                                                    • 6.2.2 复合金属氧化物
                                                                                                                                                                                      • 6.2.3 有机半导体
                                                                                                                                                                                      • 6.3 光催化材料的制备方法
                                                                                                                                                                                        • 6.3.1 物理法
                                                                                                                                                                                          • 6.3.2 化学法
                                                                                                                                                                                          • 6.4 光催化的应用
                                                                                                                                                                                            • 6.4.1 能源应用
                                                                                                                                                                                              • 6.4.2 环境应用
                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                • 第七章 储氢材料
                                                                                                                                                                                                  • 7.1 氢气的储存
                                                                                                                                                                                                    • 7.1.1 氢气储存的历史
                                                                                                                                                                                                      • 7.1.2 储氢材料的研究进展
                                                                                                                                                                                                        • 7.1.3 储氢方法与技术
                                                                                                                                                                                                        • 7.2 物理吸附储氢材料
                                                                                                                                                                                                          • 7.2.1 物理吸附储氢材料种类
                                                                                                                                                                                                            • 7.2.2 物理吸附储氢技术特点
                                                                                                                                                                                                              • 7.2.3 物理吸附储氢材料未来发展与展望
                                                                                                                                                                                                              • 7.3 化学储氢材料
                                                                                                                                                                                                                • 7.3.1 金属氢化物储氢材料
                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.2 配位氢化物储氢材料
                                                                                                                                                                                                                  • 7.4 典型储氢材料的合成方法
                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.1 镁系储氢材料合成方法及改进手段
                                                                                                                                                                                                                      • 7.4.2 钛基储氢材料合成方法及改进手段
                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.3 稀土系储氢材料合成方法及改进手段
                                                                                                                                                                                                                          • 7.4.4 配位氢化物储氢材料合成方法
                                                                                                                                                                                                                            • 7.4.5 碱金属氨基化物
                                                                                                                                                                                                                              • 7.4.6 其他典型金属基储氢材料合成方法
                                                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                • 第八章 生物能源材料
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1 生物燃料概述
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2 木质纤维素类材料生产生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.1 木质纤维素类材料的化学组成与结构
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.2 生物质预处理
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.3 纤维素类生物质热解
                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.4 作物光合固碳效率的提高
                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3 光合微生物生产生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4 电化学方法生产生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5 厨余垃圾生产生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.6 塑料垃圾生产生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.7 醇类、脂肪酸和萜烯基生物燃料
                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.8 聚酮合成酶的设计和改造
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.9 生物燃料的前景
                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.10 其他生物能源材料
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.10.1 纳米纤维素
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.10.2 生物燃料电池
                                                                                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                              相关图书