高分子科学前沿与进展 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:董建华

出品人:

页数:783

译者:

出版时间:2006-10

价格:120.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030172877

丛书系列:

图书标签:

• 高分子前沿
• polymer
• 高分子科学
• 高分子材料
• 材料科学
• 聚合物化学
• 高分子物理
• 纳米材料
• 生物材料
• 功能高分子
• 先进材料
• 学术前沿

好的，这里为您呈现一份详细的、不涉及《高分子科学前沿与进展》内容的图书简介，旨在全面介绍另一本涵盖材料科学、化学工程及相关交叉领域的专业著作。 --- 图书名称：《现代能源存储材料的调控与应用》 导言：面向可持续未来的材料革新 在二十一世纪，全球社会面临着能源转型和可持续发展的双重挑战。化石燃料的局限性与环境影响，使得高效、安全、经济的现代能源存储技术成为决定未来科技格局的关键因素。从便携式电子设备到大规模电网储能，再到新能源汽车的驱动系统，这一切都依赖于核心材料的突破。 本书《现代能源存储材料的调控与应用》聚焦于当前能源存储领域最前沿的几大技术方向，深入剖析支撑这些技术的材料设计原理、微观结构调控策略以及宏观器件性能优化的复杂科学问题。本书不仅是面向高年级本科生、研究生和科研人员的专业教材，更是为致力于新能源材料研发和产业化的工程师提供的深度参考手册。 全书结构清晰，逻辑严谨，以材料的本征性质如何影响器件性能为主线，涵盖了从基础理论到尖端应用的完整链条。 --- 第一部分：电化学储能的基石——锂离子电池的深度剖析 第一部分是全书的理论基础和核心应用场景。我们首先从电化学基础理论入手，构建理解电池运行机制的框架。 第一章：电化学基础与电池热力学 本章详细回顾了电化学热力学在电池体系中的应用，重点阐述了吉布斯自由能、电池电动势与电化学势的关系。内容涵盖了半电池、全电池的构建原理，以及如何利用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）等工具对电池的动力学过程进行解析。特别引入了微观层面电荷转移电阻和界面极化的定量分析方法。 第二章：正极材料的结构设计与性能优化 正极材料是决定电池能量密度的关键。本章详尽讨论了层状氧化物（如NCM、NCA）、橄榄石结构（如LFP）以及聚阴离子型材料的晶体结构、锂离子扩散路径和缺陷工程。重点关注高电压稳定性和长循环寿命的实现途径，包括： 1. 表面包覆技术： 探讨了惰性氧化物、导电聚合物对界面副反应的抑制机制。 2. 元素掺杂调控： 分析了通过引入Mg、Al、Ti等离子对晶格稳定性和离子迁移率的影响。 3. 高镍正极的结构退化： 深入研究了高镍材料在充放电循环中发生的相变、表面残锂的形成及其对安全性的影响。 第三章：负极材料的界面工程与体积膨胀控制 负极材料的性能直接关系到电池的倍率性能和安全性。本章的核心是解决石墨的嵌锂/脱锂过程中的体积变化问题。 我们不仅详细介绍了石墨的层间作用力，还深入探讨了新型负极材料，特别是硅基材料和锡基合金的潜力与挑战。对于硅负极，重点阐述了如何通过纳米化、多孔化、构建碳基复合结构来有效缓冲其巨大的体积膨胀，并分析了固态电解质界面膜（SEI）在不同负极材料上的形成差异与稳定性。 第四章：电解液与隔膜的关键技术 电解液是锂离子传输的介质，其稳定性和离子电导率至关重要。本章对比了有机碳酸酯类电解液的优缺点，并着重分析了新型添加剂（如氟代碳酸乙烯酯FEC、琥珀酸亚乙酯SBE）对改善SEI质量的机理。在隔膜部分，讨论了聚烯烃隔膜的微孔结构、耐热收缩性能，以及引入陶瓷涂层以提升热稳定性的技术路线。 --- 第二部分：下一代储能技术的前沿探索 本书的第二部分将视野拓展到超越传统锂离子电池的领域，探讨更具颠覆性的储能方案。 第五章：固态电解质与全固态电池的机遇 固态电池被视为终极安全和高能量密度的解决方案。本章系统梳理了无机固态电解质（如硫化物、氧化物）和聚合物固态电解质的材料特性。 1. 硫化物电解质： 分析了Argyrodites型和Li$_{7}$La$_{3}$Zr$_{2}$O$_{12}$（LLZO）的离子电导率影响因素，以及界面接触电阻的降低策略。 2. 聚合物电解质： 讨论了聚环氧乙烷（PEO）基体系中锂盐的选择与交联网络的构建，以期在室温下实现高离子导电性。 第六章：钠离子电池体系的材料选择 钠离子电池（SIB）因钠资源丰富而备受关注。本章重点探讨了钠离子在不同晶格中的嵌入/脱出行为。正极材料的筛选聚焦于普鲁士蓝类似物（PBA）和层状氧化物，以及如何克服钠离子半径较大带来的动力学限制。负极部分则关注硬碳材料的微孔结构与储钠机制的相互作用。 第七章：超级电容器的能量与功率密度平衡 超级电容器（电化学双电层电容器EDLC与赝性电容器）是高速充放电应用的核心。本章分析了活性炭的比表面积、孔径分布与电荷存储效率的关系。此外，对过渡金属氧化物（如RuO$_{2}$、MnO$_{2}$）和导电聚合物在赝性储能中的界面反应动力学进行了深入阐述，旨在探索如何利用复合材料实现更高的能量密度。 --- 第三部分：材料表征与器件集成化技术 为确保材料设计能顺利转化为实际应用，本书的第三部分聚焦于先进的表征手段和系统集成面临的工程挑战。 第八章：同步辐射与中子散射在电化学研究中的应用 传统表征手段难以揭示电池工作状态下的动态变化。本章详细介绍了利用同步辐射X射线吸收谱（XAS）和衍射（XRD）技术，实时监测材料在充放电过程中价态变化和晶格畸变的方法。同时，阐述了中子散射技术在探测锂/钠离子无序扩散路径和区分轻元素占位方面的独特优势。 第九章：电芯制造与规模化工程挑战 材料性能的优化必须与制造工艺相结合。本章涵盖了浆料制备（粘结剂、导电剂的选择）、涂布均匀性控制、以及电芯封装（如铝塑膜封装的缺陷控制）等关键工艺参数。特别探讨了电池管理系统（BMS）如何通过精确的电压、温度和电流控制，最大限度地发挥先进材料的潜力，同时确保热失控的预防。 第十章：可持续性与循环经济 最后，本书从更宏观的视角审视能源存储技术的未来。本章讨论了关键原材料（如钴、镍）的供应链风险，并详细介绍了退役电池的梯次利用和湿法/火法回收技术。这部分内容强调了材料科学在构建闭环经济系统中的责任与机遇。 --- 结语 《现代能源存储材料的调控与应用》旨在提供一个全面、深入且面向未来的视角，连接基础科学研究与工程实践的鸿沟。通过对材料微观结构、界面行为及宏观器件性能之间复杂关系的精准把握，本书期望能够激发读者对下一代能源存储技术进行更具创造性的探索与突破。

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作为一名刚刚进入高分子科学领域的研究生，我迫切需要一本能够系统梳理学科前沿、展现最新研究进展的参考书。《高分子科学前沿与进展》这个书名本身就充满了吸引力，它承诺了我正在寻找的深度和广度。在翻阅了这本书之后，我不得不说，它远远超出了我的期待。首先，它没有止步于对基础理论的简单回顾，而是将重心放在了当下最活跃的研究方向，比如智能高分子材料、生物医用高分子、以及在能源和环境领域应用的创新性高分子材料。我尤其对书中关于“自修复高分子”的章节印象深刻，作者们详细阐述了不同类型的自修复机制，从化学键的重构到物理相互作用的恢复，并列举了大量成功的实验案例。这些案例不仅展示了科学的严谨性，更激发了我对未来材料设计创新的无限遐想。

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一直以来，我对于高分子物理的微观层面有着浓厚的兴趣，特别是高分子链的动力学行为以及宏观性质之间的关联。《高分子科学前沿与进展》在这方面的内容可以说非常精彩。书中深入探讨了高分子玻璃化转变的最新理论模型，以及高分子在溶液、熔体和固态下不同聚集态的结构与性能关系。我特别喜欢关于“高分子自组装”的章节，它详细介绍了从微米级到纳米级的各种自组装模式，例如胶束、囊泡、以及基于DNA和肽段的超分子结构。这些内容不仅深化了我对高分子自组装能力的理解，也为我设计具有特定功能的高分子纳米材料提供了理论指导。

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作为一名高分子化学专业的博士生，我希望能够深入了解最新的合成策略和催化剂体系。《高分子科学前沿与进展》在这方面的内容令人振奋。书中对“活性/可控聚合”技术的最新进展进行了全面的梳理，包括原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）以及有机催化聚合等。作者们不仅介绍了这些聚合方法的机理和优势，还展示了如何利用它们精确控制高分子链的分子量、分子量分布、序列结构以及末端官能团，从而实现对高分子材料性能的精细调控。这些内容对我正在进行的研究项目提供了重要的参考和启发。

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我是一名高分子材料的爱好者，喜欢了解不同材料的特性和它们是如何影响我们世界的。《高分子科学前沿与进展》是一本让我对高分子科学有了更深层次认识的书籍。书中关于“高分子在环境修复中的应用”，例如吸附剂、催化剂载体以及膜分离技术等，让我看到了高分子材料在解决环境问题中的巨大潜力。特别是关于“微塑料”的讨论，以及如何利用高分子科学来降解或回收这些污染物，给我留下了深刻的印象。这本书让我认识到，高分子科学不仅仅是实验室里的理论，更是解决现实世界挑战的强大工具。

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我是一名在职的高分子材料工程师，平日的工作接触到大量的工程化应用，但理论基础的更新和对前沿技术的了解有时会稍显滞后。《高分子科学前沿与进展》恰好填补了这一空白。书中对于“绿色高分子合成与加工”的论述，对于我理解如何在实际生产中减少环境影响、发展可持续的生产工艺提供了宝贵的思路。特别是关于生物基高分子的合成方法和性能优化，以及可降解高分子在包装、农业等领域的应用前景，都让我看到了新的发展机遇。书中不仅介绍了理论上的突破，还详细分析了这些技术在工业化过程中可能遇到的挑战以及潜在的解决方案，这种理论与实践相结合的视角，对于我这样的从业者来说，是极其难得的。

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我对“高分子加工工艺”的创新性发展非常感兴趣。《高分子科学前沿与进展》对于这一点有非常详尽的介绍。书中不仅涵盖了传统的挤出、注塑等工艺，更着重介绍了3D打印、静电纺丝、微流控等新兴的加工技术。我特别对3D打印高分子材料在个性化医疗器械、功能性器件制造中的应用潜力感到兴奋。书中详细阐述了不同3D打印技术对高分子材料的要求，以及如何通过调控材料配方和打印参数来获得具有特定结构和性能的打印件，这为我理解和推广这些前沿加工技术提供了宝贵的资料。

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作为一名热衷于科技前沿报道的科普作家，我总是在寻找能够用通俗易懂的语言解释复杂科学概念的读物。《高分子科学前沿与进展》虽然是一本专业的学术书籍，但其清晰的逻辑和大量的实例，使得许多前沿概念也变得生动起来。我特别欣赏书中对“光电功能高分子材料”的介绍，例如有机发光二极管（OLED）、有机太阳能电池（OSC）以及高分子传感器等。书中用生动的比喻和图示，解释了高分子材料如何实现光电转换，以及这些技术如何改变我们的日常生活。这为我将这些尖端科技转化为读者能够理解的科普内容提供了极大的帮助。

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我一直认为高分子材料的力学性能是其应用的关键。《高分子科学前沿与进展》在这一方面的内容让我受益匪浅。书中关于“高分子复合材料”的章节，详细介绍了各种增强体（如纳米粒子、碳纤维、玻璃纤维）与高分子基体之间的界面设计以及协同增强机制。我尤其对书中关于“韧性高分子材料”的论述印象深刻，例如超韧性聚合物、应变硬化聚合物以及韧性增强的纳米复合材料。这些材料在航空航天、汽车制造等领域具有巨大的应用潜力，书中对这些材料的力学行为和失效机制的深入分析，为我进一步研究和开发高性能高分子材料提供了重要的理论指导。

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我是一名材料科学领域的教授，在教学和科研中都需要不断更新知识体系，并寻找能够激发学生兴趣的案例。《高分子科学前沿与进展》是一本极具价值的教材和参考书。它不仅仅是罗列技术和理论，而是能够清晰地勾勒出高分子科学的发展脉络和未来的趋势。书中对于“高分子在能源领域的应用”，如储能材料（电池隔膜、电解质）、太阳能电池中的高分子组分、以及氢能相关的催化剂载体等，进行了深入的探讨，这些内容对于培养具备跨学科视野的未来科学家至关重要。

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我是一名生物医学工程领域的研究者，对高分子材料在生物体内的应用非常关注。《高分子科学前沿与进展》中关于“生物医用高分子材料”的章节，为我打开了新的视野。书中详细介绍了用于药物递送、组织工程、生物传感以及医疗器械的高分子材料。我尤其对其中关于“智能响应性生物医用高分子”的论述印象深刻，例如pH响应性、温度响应性以及酶响应性高分子，它们能够根据体内环境的变化而释放药物或改变形状，极大地提高了治疗的精准度和效果。书中还探讨了生物相容性、生物降解性以及免疫原性等关键问题，为我设计更安全、更有效的高分子生物材料提供了坚实的基础。

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