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内容大纲
《应用电化学》是电化学相关专业的基础教材，介绍了电化学发展历史和电化学应用领域发展现状以及电化学理论基础（包括电化学体系构成、电化学热力学和动力学等）、研究方法（包括各种常见的电化学测试方法）、电催化过程（包括氢电极反应、氧电极反应、有机反应的电催化氧化、CO2电还原、电化学合成氨）与应用实践（化学电源、金属表面精饰、无机物电解、有机电解合成、电化学传感器和电化学腐蚀与防护），构建了完整的应用电化学知识体系。书中内容深入浅出、图文并茂，且注重理论联系实际，并融入科研项目的研究成果以及相关领域的国际前沿研究进展，反映了电化学学科在服务国家“双碳”战略和新兴产业发展中的重要作用。
本书既适合作为高等院校储能科学与工程、氢能科学与工程、新能源科学与工程、碳储科学与工程等专业的电化学课程教材，也适合化学工业、冶金、能源、环境保护、机械制造等领域从事与电化学相关工作的科技人员参考使用。 -
作者介绍
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目录
第1章 绪论
1.1 电化学的形成与发展
1.2 电化学应用领域
1.3 电化学测试技术发展趋势
参考文献
第2章 电化学理论基础
2.1 导体和电化学体系
2.1.1 两类导体
2.1.2 电化学体系的基本单元
2.2 两类电化学装置
2.3 法拉第定律
2.4 电解质溶液与固体电解质
2.4.1 电解质的活度
2.4.2 离子在电场作用下的运动
2.4.3 离子氛理论
2.4.4 固体电解质
2.5 电化学热力学
2.5.1 相间电势与可逆电池
2.5.2 电极电势
2.5.3 液体接界电势
2.6 非法拉第过程及电极/溶液界面的性能
2.6.1 电极的电容和电荷
2.6.2 双电层理论
2.6.3 零电荷电势与表面吸附
2.7 电化学动力学
2.7.1 电极反应种类
2.7.2 不可逆的电极过程
2.7.3 电极极化及影响电极反应速率的因素
2.7.4 稳态极化电流通过时的动力学公式
2.7.5 双电层结构对电子转移步骤反应速率的影响
2.8 物质传递控制反应
2.8.1 物质传递的形式
2.8.2 稳态物质的传递
思考题
参考文献
第3章 电化学研究方法
3.1 稳态和暂态
3.2 三电极体系与电流、电位的测定
3.2.1 三电极体系
3.2.2 电流与电极电位的测量
3.3 线性电位扫描法
3.3.1 单程线性电位扫描法
3.3.2 循环伏安法
3.4 单电势阶跃法
3.5 恒电流法
3.6 恒压直流极化法
3.7 恒电流间歇滴定技术（GITT）
3.8 电化学交流阻抗谱
3.8.1 电工学基础知识
3.8.2 阻抗复平面图
3.8.3 电化学体系的等效电路与阻抗谱
3.8.4 阻抗谱的半圆旋转现象与常相位元件
3.8.5 阻抗谱的数据处理与解析
3.8.6 电化学阻抗谱的应用
3.9 旋转圆盘电极
3.10 光谱电化学方法及原位表征技术
思考题
参考文献
第4章 电催化过程
4.1 电催化原理
4.1.1 电催化的类型及一般原理
4.1.2 影响电催化性能的因素
4.1.3 电催化活性描述符
4.1.4 评价电催化性能的方法
4.2 氢电极反应的电催化
4.2.1 氢还原反应的电催化
4.2.2 氢氧化反应的电催化
4.3 氧电极反应的电催化
4.3.1 氧气的电催化还原反应
4.3.2 氧析出反应的电催化
4.4 有机小分子的电催化氧化
4.4.1 有机小分子在纯金属电催化剂上的氧化
4.4.2 有机小分子在二元或多元金属电催化剂上的氧化
4.4.3 有机小分子在金属及金属氧化物催化剂上的氧化
4.4.4 有机小分子氧化电催化剂的表征及反应机理探讨
4.5 二氧化碳电还原
4.5.1 电化学能源转化概述
4.5.2 二氧化碳电还原
4.5.3 影响二氧化碳电还原反应性能的因素
4.6 电化学合成氨
4.6.1 电催化NRR工艺概述
4.6.2 电催化NRR电极反应过程及技术难点
4.6.3 电催化NRR性能优化措施
4.6.4 电催化NRR装置系统的改进及优化
4.6.5 商用电化学合成氨
思考题
参考文献
第5章 化学电源
5.1 概述
5.1.1 主要术语
5.1.2 化学电源的主要性能
5.1.3 化学电源的选择和应用
5.2 一次电池
5.2.1 一次电池的通性及应用
5.2.2 碱性锌锰电池
5.2.3 其他几种锌一次电池
5.2.4 锂电池
5.3 二次电池
5.3.1 二次电池的一般性质及应用
5.3.2 铅酸蓄电池
5.3.3 碱性Ni/Cd电池
5.3.4 氢镍电池
5.3.5 锌离子电池
5.3.6 锂离子电池
5.3.7 钠离子电池
5.3.8 固态电池
5.4 超级电容器
5.4.1 超级电容器的工作原理
5.4.2 电容与孔尺寸的关系
5.4.3 超级电容器的自放电
5.5 燃料电池
5.5.1 燃料电池的历史和发展
5.5.2 燃料电池的特点和分类
5.5.3 碱性燃料电池
5.5.4 磷酸燃料电池
5.5.5 熔融碳酸盐燃料电池
5.5.6 质子交换膜燃料电池
5.5.7 固体氧化物燃料电池
思考题
参考文献
第6章 金属的表面精饰
6.1 金属电沉积
6.1.1 简单金属离子的还原
6.1.2 金属络离子的还原
6.1.3 金属共沉积原理
6.1.4 金属电结晶动力学
6.1.5 金属电沉积过程中表面活性物质的作用
6.1.6 金属锂沉积实例
6.2 电镀
6.2.1 镀层的主要性能
6.2.2 影响镀层质量的因素
6.2.3 电镀生产工艺
6.2.4 几种典型的电镀过程
6.2.5 电镀实例——铁基上进行防护-装饰性镀铬
6.3 高端电子电镀
6.3.1 芯片制造电子电镀产业现状与发展趋势
6.3.2 电镀工艺在高端制造中的应用
6.3.3 金属铜电沉积在芯片制造中的应用
6.3.4 焊料凸点电镀
6.4 金属的阳极氧化
6.4.1 金属阳极氧化原理
6.4.2 铝的阳极氧化
6.4.3 钛的阳极氧化
思考题
参考文献
第7章 无机物的电解工业
7.1 电解合成
7.1.1 电解合成法的优点
7.1.2 电解合成的缺点
7.1.3 几个重要的基本概念和术语
7.2 氯碱工业
7.2.1 氯碱电解生产方法
7.2.2 节能降耗
7.3 氯酸盐和高氯酸盐的电合成
7.3.1 氯酸钠
7.3.2 高氯酸盐
7.4 锰氧化物的电解合成
7.4.1 二氧化锰
7.4.2 高锰酸钾
7.5 水的电解
7.5.1 碱性电解水（AWE）
7.5.2 质子交换膜（PEM）电解水
7.5.3 阴离子交换膜（AEM）电解水
7.5.4 固体氧化物电解池电解水（SOEC）
7.6 电化学冶金
7.6.1 电解铝
7.6.2 电解锰
7.6.3 电化学提锂
思考题
参考文献
第8章 有机物的电解合成
8.1 概述
8.2 己二腈的电合成
8.3 电合成尿素
8.4 电合成乙醇
8.5 电合成淀粉
8.6 人工光合作用
8.6.1 光电催化水分解原理
8.6.2 Z机制全解水
8.6.3 液态阳光
8.6.4 人造树叶——水分解和合成气生产
8.7 生物质电化学氧化-能源催化反应耦合系统
8.7.1 生物质电化学氧化-能源催化反应耦合系统的组成与基本原理
8.7.2 耦合的PEC系统用于增值化学品生产
思考题
参考文献
第9章 电化学传感器
9.1 概述
9.2 氧浓差电化学传感器
9.3 NO电化学传感器
9.4 电化学生物传感器
9.4.1 电化学生物传感器的基本原理
9.4.2 电化学生物传感器的电极
9.4.3 葡萄糖电化学生物传感器
9.4.4 酶传感器、微生物传感器和酶免疫传感器
思考题
参考文献
第10章 电化学腐蚀与防护
10.1 金属腐蚀与防护的意义
10.2 金属的电化学腐蚀
10.3 腐蚀电池
10.4 电势-pH图及其在金属防护中的应用
10.4.1 Fe-H2O体系的φ-pH图的构作
10.4.2 Fe-H2O体系的φ-pH图在金属防护上的应用
10.5 金属的电化学防腐蚀
10.5.1 金属镀层
10.5.2 阳极保护
10.5.3 阴极保护
10.5.4 缓蚀剂保护
10.5.5 氧化物涂层
思考题
参考文献
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