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新能源材料科學基礎(新能源系列精品教材)

  • 作者：編者:李運姣|責編:史海燕
  • 出版社：中南大學
  • ISBN：9787548758839
  • 出版日期：2024/09/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：308
人民幣：RMB 55 元      售價：元
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內容大鋼
    《新能源材料科學基礎》是為適應新能源材料與器件專業人才培養需求而編寫的大學本科教材。本書打破了傳統的材料科學基礎教材以金屬/合金和硅酸鹽玻璃體材料為主線的思路，全面介紹了與材料科學與工程相關的物理化學知識和材料科學基礎。全書共分為8章，包括：晶體結構基礎、晶體結構缺陷、界面基礎、材料化學熱力學基礎、相圖與相平衡、固相擴散、固相反應和相變等。全書在闡述材料科學與工程學科共性基礎知識的同時，側重介紹與新能源材料密切相關的理論基礎及最新應用成果。
    本書主要作為新能源材料與器件專業「材料科學基礎」核心課程的教材使用，也可以作為化工、冶金、材料等相關專業的本科生、研究生以及相關工程技術人員的參考書。
作者介紹
編者:李運姣|責編:史海燕
目錄
第1章  晶體結構基礎
  1.1  概述
    1.1.1  晶體的概念
    1.1.2  晶體的基本特徵
  1.2  幾何晶體學基礎
    1.2.1  空間點陣
    1.2.2  布拉維法則與布拉維點陣
    1.2.3  結晶學指數
    1.2.4  晶帶定律
  1.3  晶體化學基礎
    1.3.1  晶體中的結合鍵
    1.3.2  晶體的結合力與結合能
    1.3.3  晶體中質點的堆積
    1.3.4  晶體的組成與結構
    1.3.5  晶體場理論與配位場理論
  1.4  晶體的結構類型與性能
    1.4.1  單質的晶體結構
    1.4.2  無機化合物的晶體結構
    1.4.3  同質多晶與類質同晶
    1.4.4  典型新能源材料的晶體結構與性能
  習題
第2章  晶體結構缺陷
  2.1  晶體結構缺陷的分類
  2.2  點缺陷
    2.2.1  點缺陷的類型
    2.2.2  缺陷的表示方法
    2.2.3  缺陷反應表示法
    2.2.4  熱缺陷濃度的計算
    2.2.5  點缺陷對新能源材料性質的影響
  2.3  固溶體
    2.3.1  置換型固溶體的形成及影響因素
    2.3.2  間隙型固溶體的形成及影響因素
    2.3.3  固溶體對晶體性質的影響
  2.4  非化學計量化合物
  2.5  線缺陷
    2.5.1  晶體在外力作用下的滑移
    2.5.2  位錯的基本類型
    2.5.3  位錯的伯格斯矢量及位錯的性質
    2.5.4  位錯的運動
    2.5.5  位錯的合成與分解
  2.6  面缺陷
    2.6.1  小角度晶界
    2.6.2  大角度晶界
    2.6.3  堆積層錯
    2.6.4  孿晶界
  習題
第3章  界面基礎
  3.1  表面的理論模型
    3.1.1  理想表面
    3.1.2  真實表面

  3.2  固體材料的表面結構
    3.2.1  晶體表面結構
    3.2.2  粉體表面結構
  3.3  固體材料表面的電子結構
    3.3.1  從原子軌道分裂能級到固體能帶
    3.3.2  三維晶體電子結構和布洛赫波函數
    3.3.3  表面態的定性理解
    3.3.4  費米能及費米分佈函數
    3.3.5  狀態密度
    3.3.6  金屬表面電子結構
    3.3.7  半導體表面電子結構
  3.4  固體表面能及表面張力
    3.4.1  固體表面張力的測定方法
    3.4.2  固體表面能的近似計算
    3.4.3  晶體平衡形狀與表面能
  3.5  表面行為
    3.5.1  潤濕與黏附
    3.5.2  表面吸附
    3.5.3  表面改性
  3.6  表面（界面）性質對新能源材料及器件性能的影響
    3.6.1  材料表面的穩定性
    3.6.2  材料的表麵包覆
    3.6.3  表面張力和表面能對電池性能的影響
  習題
第4章  材料化學熱力學基礎
  4.1  概述
    4.1.1  經典熱力學應用的局限性
    4.1.2  熱力學在凝聚態體系中的應用特點
    4.1.3  化學反應過程的方向性及熱力學判據
    4.1.4  化學熱力學與材料製備及新材料研究的關係
  4.2  化學熱力學計算基礎
    4.2.1  物質的熱力學性質
    4.2.2  熱力學計算基本方法
    4.2.3  熱力學參數的估算
  4.3  熱力學平衡圖繪製基礎
    4.3.1  概述
    4.3.2  熱力學平衡圖繪製理論基礎
  4.4  艾琳漢姆圖及其應用
  4.5  電位-pH圖及其應用
    4.5.1  反應吉布斯自由能變化與原電池電動勢的關係
    4.5.2  原電池電動勢與濃度的關係
    4.5.3  E-pH圖上平衡線的類型
    4.5.4  E-pH圖的繪製
    4.5.5  E-pH圖在新能源材料中的應用
  習題
第5章  相圖與相平衡
  5.1  相圖熱力學
    5.1.1  相平衡的研究方法
    5.1.2  相圖的推測與校驗
  5.2  二元系相圖

    5.2.1  二元系相圖的基本類型
    5.2.2  二元系相圖在新能源材料中的應用
  5.3  三元系相圖簡介
    5.3.1  濃度三角形及其性質
    5.3.2  三元系相圖的表示方法
  習題
第6章  固相擴散
  6.1  菲克擴散定律
    6.1.1  菲克第一定律
    6.1.2  菲克第二定律
  6.2  擴散的微觀機理
    6.2.1  易位擴散機制
    6.2.2  間隙擴散機制
    6.2.3  空位擴散機制
    6.2.4  其他類型的擴散機制
    6.2.5  擴散係數
  6.3  多元體系中的擴散
    6.3.1  能斯特-愛因斯坦公式
    6.3.2  柯肯達爾效應
    6.3.3  達肯方程
  6.4  擴散過程的影響因素
    6.4.1  擴散介質對擴散的影響
    6.4.2  擴散粒子的影響
    6.4.3  外在因素的影響
  6.5  新能源材料中的固相擴散
    6.5.1  材料製備過程的固相擴散
    6.5.2  電極反應中的固相擴散
  習題
第7章  固相反應
  7.1  固相反應簡介
    7.1.1  固相反應特徵
    7.1.2  固相反應分類
  7.2  固相反應機理
    7.2.1  相界面上的化學反應機理
    7.2.2  不同反應類型及其機理
  7.3  固相反應動力學
    7.3.1  固相反應一般動力學關係
    7.3.2  化學反應速率控制過程
    7.3.3  擴散速率控制過程
    7.3.4  混合控制過程
  7.4  固相反應的影響因素
    7.4.1  內部因素的影響
    7.4.2  外部因素的影響
  7.5  新能源材料中的固相反應
    7.5.1  正負極材料的製備
    7.5.2  固相反應在二次電池充放電過程中的應用
    7.5.3  固相反應在氫能應用領域的應用
  習題
第8章  相變
  8.1  概述

    8.1.1  相變的概念
    8.1.2  相變的分類
    8.1.3  相變的意義
  8.2  相變驅動力
    8.2.1  相變驅動力的概念
    8.2.2  相變的外界條件
  8.3  晶核的形成與長大
    8.3.1  液相形核與長大
    8.3.2  固相形核與長大
  8.4  固態相變
    8.4.1  固態相變的熱力學原理
    8.4.2  固態相變的特點
  8.5  相變的應用
    8.5.1  材料製備過程中的相變
    8.5.2  材料充放電過程中的可逆相變
    8.5.3  材料充放電過程中的不可逆相變
  習題
參考文獻

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