內容大鋼
固態電化學學科是一門新興的交叉學科，它主要關注固體中電化學反應過程及其相關材料構效關係。這本由楊勇主編的《固態電化學(精)》主要介紹固態電化學所涉及的物理、化學與材料相關的基礎理論知識，實驗研究方法，體系應用及其今後發展趨勢。全書共分為12章，內容包括固態電極/電解質材料合成方法（包括相關的實驗方法和技術）、固態材料結構分析、固態材料中的缺陷化學、固態電子結構與電子電導、固態離子輸運過程及其特性、無機離子導體材料、聚合物電解質、離子嵌入脫出反應、氧離子導體及混合導體、材料物理與化學性質的電腦模擬、固態電化學研究方法（包括一些新型的表徵技術等）。
本書可供相關學科科研與技術研發的科研工作者與工程技術人員參考，也可作為高校化學、物理、材料、化工、能源、環境等學科本科生或研究生的教學參考書。
目錄
第1章 緒論
參考文獻
第2章 固態電極/電解質材料製備方法與技術
2.1 氣相製備法
2.1.1 化學氣相沉積法
2.1.2 磁控濺射法
2.1.3 原子層沉積法
2.2 液相製備法
2.2.1 溶膠凝膠法
2.2.2 水熱/溶劑熱合成法
2.2.3 共沉澱法
2.2.4 熔鹽生長法
2.3 固相製備法
2.3.1 粉末固相法
2.3.2 燃燒法
2.3.3 機械合金法
2.4 球形顆粒製備方法
2.4.1 絡合沉澱生長法
2.4.2 噴霧乾燥造粒法
2.5 相關實驗技術
2.5.1 高溫技術
2.5.2 氣氛控制
2.5.3 分離與純化技術
參考文獻
第3章 固態材料結構基礎
3.1 晶體的對稱
3.1.1 對稱要素
3.1.2 對稱要素組合定理和點群、空間群
3.1.3 晶體定向和符號
3.1.4 空間格子
3.2 晶體化學
3.2.1 化學鍵
3.2.2 緊密堆積原理
3.2.3 鮑林法則
3.2.4 常見結構現象
3.2.5 晶體場理論
3.3 晶體結構
3.3.1 典型晶體結構
3.3.2 常見鋰電池材料相關晶體結構
3.4 X射線衍射技術
3.4.1 連續X射線和特徵X射線
3.4.2 X射線衍射波長的選擇
3.4.3 倒易格子和反射球
3.4.4 影響X射線衍射強度的各種因素
3.5 結構表徵
3.5.1 X射線物相分析
3.5.2 粉末衍射圖譜的指標化
3.5.3 空間群的確定
3.5.4 粉末X射線衍射法晶體結構的測定
3.5.5 CIF數據文件
參考文獻
第4章 缺陷化學基礎及其應用
4.1 引言
4.1.1 缺陷形成能
4.1.2 缺陷的分類
4.2 點缺陷的分類和表示方法
4.2.1 本征缺陷
4.2.2 非本征缺陷（雜質缺陷）
4.2.3 非化學計量缺陷
4.2.4 缺陷締合與缺陷簇
4.3 點缺陷的表示方法
4.3.1 克羅格-明克符號
4.3.2 缺陷反應式的書寫原則
4.4 固溶體及補償機制
4.4.1 離子補償機制
4.4.2電子補償機制
4.5 缺陷濃度的影響因素（分壓、摻雜等）
4.5.1 缺陷的形成與平衡
4.5.2 本征缺陷的缺陷反應與平衡
4.5.3 摻雜對缺陷濃度的影響
4.5.4 分壓對缺陷濃度的影響
4.6 缺陷表徵方法
4.6.1 X射線粉末衍射（XRD）
4.6.2 密度測量
4.6.3 熱分析技術（DTA/DSC）
4.6.4 電子自旋共振
4.6.5 電子顯微技術
4.7 電化學相關材料中缺陷結構的分析實例
4.7.1 LiFePO4 正極材料的缺陷化學
4.7.2 FePO4 的缺陷化學
參考文獻
第5章 固態電子結構和電子電導基礎
5.1 能帶的概念
5.2 金屬、半導體、絕緣體、半金屬、half
5.3 材料中原子的相互作用力、雜化軌道
5.4電子有效質量、電子狀態密度
5.5 費米能級、費米分佈函數
5.6 Jahn-Teller效應
5.7 電極材料中電子電導的經典理論
5.8 玻爾茲曼方程和金屬電導
5.9 納米材料的特性、非晶體、玻璃碳
5.10 表面電子態和界面態
5.11 鐵磁性、反鐵磁性和亞鐵磁性
5.12 典型鋰離子電池正極材料的電子結構
5.12.1 LiCoO2(R3m)材料
5.12.2 LiMn2O4(Fd3m)材料
5.12.3 LiFePO4(Pnma)材料
5.12.4 Li2FeSiO4(空間群P21/n)材料
5.13 典型鋰離子電池正極材料的電導
參考文獻
第6章 固態離子輸運過程及其特性
6.1 擴散的概念——布朗運動與擴散
6.2 描述擴散的理論模型Fick定律
6.3 固體中原子/離子擴散過程的基本分析
6.4 固體中離子擴散的機制
6.5 擴散的類型及特點
6.6 複雜體系及界面體系的離子擴散特徵
6.7電子電導與離子電導的特性與區分
6.8 固體中原子/離子擴散的相關因子
6.9 離子擴散過程的影響因素(溫度及壓力的影響
6.10 外場作用下離子的擴散過程
6.11 固態離子擴散特性及其應用
6.12 離子擴散係數的測定與研究方法
6.12.1 示蹤原子法
6.12.2 同位素標記——二次離子質譜法
6.12.3 核磁共振技術
6.12.4 直流法測定電導率及離子擴散係數
6.12.5 交流阻抗方法
6.13 固態材料中離子電化學擴散係數的測定
參考文獻
第7章 無機固體電解質材料及其應用
7.1 無機固體Li+導體
7.1.1 LISICON型固體電解質
7.1.2 NASICION型固體電解質
7.1.3 鈣鈦礦型固體電解質
7.1.4 石榴石型固體電解質
7.1.5 硫化物固體電解質
7.1.6 其它類型的固體電解質
7.2 鈉離子導體材料
7.2.1 β-氧化鋁
7.2.2 NASICON材料
7.2.3 應用
7.3 無機質子導體材料
7.3.1 固體無機酸型質子導體
7.3.2 鈣鈦礦型氧化物質子導體
7.3.3 其它材料
7.3.4 應用
參考文獻
第8章 聚合物電解質
8.1 引言
8.2 聚合物電解質的分類及其特點
8.3 聚合物電解質的結構及離子輸運機理
8.3.1 PEO基聚合物電解質的結構
8.3.2 聚合物電解質中離子的輸運機理
8.4 全固態聚合物電解質
8.4.1 PEO體系
8.4.2 離子橡膠
8.4.3 其它基於E-O氧化乙烯單元的聚合物電解質
8.5 膠體電解質體系
8.5.1 增塑型聚合物電解質
8.5.2 膠體聚合物電解質
8.6 聚合物電解質的應用
8.6.1 在鋰離子電池上的應用
8.6.2 在鋰空氣電池上的應用
8.6.3 在電致變色器件中的應用
8.6.4 在超級電容器中的應用
8.6.5 在其它領域中的應用
參考文獻
第9章 嵌脫反應與鋰離子電池
9.1 引言
9.2 嵌入脫出反應熱力學
9.2.1 吉布斯相律
9.2.2 鋰離子的嵌入脫出熱力學
9.2.3 點陣氣體模型
9.2.4 影響嵌入脫出反應的因素
9.3 嵌入脫出反應動力學
9.3.1 離子在材料中的遷移表徵
9.3.2 材料中的離子自擴散
9.3.3 離子濃度對擴散的影響
9.3.4 化學擴散係數的電化學測定方法
9.4 實用電極材料的嵌脫過程
9.4.1 石墨類電極材料
9.4.2 LiCoO2電極材料
9.4.3 三元電極材料
9.4.4 LiMn2O4電極材料
9.4.5 LiFePO4電極材料
9.4.6 Li4Ti5O12電極材料
參考文獻
第10章 氧離子導體及其應用
10.1 引言
10.2 氧離子導體結構及傳輸特性
10.2.1 螢石結構材料
10.2.2 氧缺陷鈣鈦礦結構氧化物
10.2.3 鉬酸鑭（La2Mo2O9）基氧化物
10.2.4 磷灰石結構固體電解質
10.3 氧離子導體的應用
10.3.1 固體氧化物燃料電池
10.3.2 緻密陶瓷透氧膜反應器
10.3.3 氧感測器
參考文獻
第11章 鋰離子電池電極材料的理論模擬
11.1 材料模擬計算的理論基礎
11.2 密度泛函理論
11.2.1 Kohn-Sham方程
11.2.2 局域密度近似和廣義梯度近似
11.2.3 Kohn.Sham方程的解法
11.2.4 總能量
11.3 經典分子動力學和Car-Parrinello方法
11.4 鋰離子電池電極材料電壓平台的計算
11.5 鋰離子脫嵌過程中的相穩定性及結構演化
11.6 材料相變的理論描述
11.7 電極材料的穩定性分析
11.8 電極材料中的離子遷移
11.9 電極材料的結構預測方法
11.9.1 結構單元網路搜索方法
11.9.2 用於晶體結構預測的自適應的遺傳演算法
11.9.3 基於材料中「結構單元」的結構預測方法
參考文獻
第12章 固態電極/電解質材料的表徵技術
12.1電化學表徵技術
12.1.1 循環伏安（CV）法
12.1.2 交流阻抗（AC）法
12.1.3 恆電流間歇滴定（GITT）法
12.2 光子衍射技術
12.2.1 X射線衍射技術
12.2.2 中子衍射技術
12.3 高分辨掃描電鏡及透射電鏡技術
12.3.1 高分辨掃描電鏡
12.3.2 高解析度透射電鏡技術
12.4 熱分析
12.4.1 熱分析方法介紹
12.4.2 熱分析實驗
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