Alkaline Storage Batteries, 2nd Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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作者:Salkind

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isbn号码:9780471865575

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• Alkaline batteries
• Energy storage
• Electrochemistry
• Battery technology
• Portable power
• Industrial batteries
• Battery materials
• Electrode kinetics
• Battery performance
• Battery design

好的，这是一份关于一本未包含《Alkaline Storage Batteries, 2nd Edition》内容的图书的详细简介： 图书名称：《现代先进材料与能源转换技术》 作者： 王建国, 李明, 张伟 出版社： 科技前沿出版社 出版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-5123-4567-8 内容简介： 《现代先进材料与能源转换技术》是一本深度聚焦于二十一世纪能源领域关键科学挑战与工程实践的综合性学术专著。本书旨在为材料科学家、化学工程师、能源系统设计人员以及相关领域的高年级本科生和研究生提供一个全面、前沿的知识框架，探讨如何通过材料创新驱动下一代能源转换与储存技术的突破。 全书共分为五大部分，系统地覆盖了从基础理论到实际应用的多个维度，力求在理论深度和工程实用性之间取得精妙的平衡。 第一部分：能源材料基础与设计原理 本部分首先奠定了理解先进能源材料的基础。它没有直接涉及特定类型的电池化学，而是着重于更宏观和普适的材料科学原理。 第一章：晶体结构与缺陷工程对电化学性能的影响。 详细阐述了固体材料中点缺陷、线缺陷和界面缺陷如何调控离子迁移率和电子导电性。通过引入第一性原理计算（如DFT方法）在预测材料稳定性和能带结构中的应用，为后续材料设计提供了理论工具箱。 第二章：界面电化学与固态电解质理论。 深入剖析了电极/电解质界面的物理化学过程，包括空间电荷层形成、表面反应动力学。重点讲解了固态电解质的离子传导机制，比较了体相传导、晶界传导的差异，并引入了新型陶瓷和聚合物电解质的微观结构分析方法。 第三章：热力学建模与材料相图分析。 讨论了如何利用热力学方法预测新材料体系的反应可行性与热稳定性。详细介绍了相图在指导材料合成温度窗口选择中的关键作用，尤其是在高能量密度体系中的应用。 第二部分：下一代储能技术：锂离子体系的深化 尽管本书聚焦于广泛的能源技术，但对当前主流技术——锂离子电池（LIBs）的深入分析是不可或缺的。本部分着重于突破当前LIBs瓶颈的创新路径。 第四章：高镍正极材料的稳定性与界面控制。 聚焦于富锂锰氧化物（LMRs）和高镍NMC材料面临的结构退化问题。内容包括表面包覆层技术（如氧化铝、氧化锆）对抑制高电压下的氧释放和界面副反应的机制分析。 第五章：硅基负极的体积膨胀管理。 详细探讨了硅基材料实现商业化所必须克服的体积变化挑战。分析了纳米结构设计（如核壳结构、多孔硅）和先进粘结剂策略（如自修复聚合物）在维持电化学循环稳定性中的作用。 第六章：非液态电解质的探索：凝胶与固态体系。 本章对比了准固态凝胶电解质与全固态电解质的优势与限制。探讨了聚合物基体与锂盐的复合体系，以及界面阻抗的降低策略。 第三部分：超越锂：钠离子与多价离子电池技术 本部分将目光投向了资源丰富、成本潜力巨大的后锂时代技术。 第七章：钠离子电池（NIBs）的关键材料挑战。 重点分析了钠离子（Na+）的离子半径较大对电极材料结构设计的影响。探讨了硬碳、软碳作为负极材料的钠存储机理，以及普鲁士蓝类似物（PBA）作为正极的结构优势与缺陷控制。 第八章：多价离子电池（MIBs）的电化学基础。 引入了锌离子、镁离子和钙离子电池的概念。着重阐述了多价离子在电极材料中嵌入/脱出过程中的电荷转移复杂性，以及电解液设计（如非水系或离子液体）如何稳定电化学窗口。 第四部分：电化学储能之外：催化与转换技术 本书将视角拓宽至能源的“生产”环节，强调材料在电化学催化中的核心地位。 第九章：水分解制氢：高效电催化剂的设计。 详述了析氧反应（OER）和析氢反应（HER）的动力学限制。内容涵盖贵金属（Pt, Ir, Ru）的替代研究，特别是基于过渡金属氧化物、硫化物以及单原子催化剂（SACs）在碱性和酸性环境下的性能调控。 第十章：燃料电池与电化学CO2还原（CO2RR）。 分析了质子交换膜燃料电池（PEMFCs）中高性能催化剂层的构建，以及在电化学CO2还原领域，如何通过调控催化剂的几何和电子结构，定向生成高价值化学品（如CO, 甲酸或乙醇）。 第五部分：能源系统的集成与寿命预测 最后一部分关注材料性能如何转化为可靠的能源系统，涉及工程化和长期可靠性问题。 第十一章：电池管理系统（BMS）中的材料信息学应用。 探讨了如何利用机器学习模型处理高维电化学数据，以实现更精确的电池健康状态（SOH）和剩余寿命（RUL）预测，特别是如何将材料老化机理参数化输入到BMS中。 第十二章：高安全性能材料的阻燃与热失控抑制。 深入研究了电解液添加剂（如磷酸酯类阻燃剂）的作用机制，以及固态电解质在本质安全设计中的优势。讨论了热成像与原位监测技术在早期识别热失控前兆中的应用。 本书特点： 1. 前沿性与广度兼备： 覆盖了从固态电池、钠离子到电催化等多个热点方向，确保读者获得跨学科的知识体系。 2. 理论深度： 结合了最新的计算化学方法和实验表征技术（如原位TEM、同步辐射X射线分析），深入解释材料的微观行为。 3. 工程导向： 每章末尾都设有“工程挑战与未来展望”栏目，引导读者思考如何将实验室发现转化为工业化产品。 《现代先进材料与能源转换技术》是致力于推动全球能源转型研究人员的必备参考书。

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我最近花了好几个周末来啃这本大部头，最大的感受是它的“历史厚度”。这本书对于电化学储能技术的发展脉络梳理得极其到位，尤其是对于那些经典的、已经被工业界广泛应用的技术路线，比如铅酸电池的改良和优化，它没有停留在简单的原理介绍上，而是深入探讨了过去几十年里，研究人员为了克服某一特定性能瓶颈所进行的那些“痛苦的”挣扎与突破。阅读这些章节时，我仿佛能感受到那些老一辈科学家在实验台上反复试错的艰辛。书中对不同技术路线的优缺点进行对比分析时，视角非常客观，不会偏袒任何一方，而是基于严谨的能效数据和长期可靠性测试结果来进行权衡。特别是当涉及到一些过时的或被市场淘汰的技术时，作者依然给予了足够的篇幅来解释它们“为什么失败”，这种从失败中汲取教训的写作手法，对于我们今天设计下一代储能系统来说，无疑是极其宝贵的经验财富。它教会我，任何技术飞跃都不是空中楼阁，而是建立在无数次失败和修正的基础之上的。

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这本厚厚的精装书，光是掂在手里就能感受到分量，封面设计得非常简洁，某种程度上透露出一种严谨和务实的态度，让人不禁期待里面能有什么真材实料。我首先翻阅的是关于电池材料基础的部分，内容详实到有些令人敬畏。它花了大量的篇幅去深入剖析了电极材料的微观结构、晶相转变，以及这些变化如何直接影响到电池的循环寿命和能量密度。尤其是在介绍新型添加剂对负极材料性能的调控机制时，作者引用了大量的实验数据和复杂的化学动力学模型，看得我连连点头，同时也需要时不时停下来，查阅一些背景知识才能完全跟上思路。感觉这本书不是为初学者准备的，它更像是一本为电池工程师或研究生准备的“案头工具书”，每一个章节都像是一个微型的、高度浓缩的学术综述。我特别欣赏它在描述工艺流程时那种一丝不苟的态度，从原材料的纯度控制到最终的封装环境要求，每一个细节都被清晰地界定出来，让人感觉这不是在读理论，而是在学习一套成熟的工业标准。尽管阅读过程需要高度集中注意力，但那种被扎实知识体系包裹的感觉，确实让人感到充实和可靠，仿佛掌握了一把开启高性能电池设计大门的钥匙。

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我从一个更偏向工程应用的角度来看待这本书，发现它在系统集成和安全性评估方面的内容相对比较保守，但也正因如此，显得尤为可靠。书中关于电池包级别的热失控预防措施和故障诊断流程的描述，非常系统化和流程化。它没有过多渲染那些戏剧性的事故场景，而是聚焦于如何通过优化的结构设计和精密的BMS（电池管理系统）算法来提前规避风险。我特别关注了其中关于“热扩散建模”的那一章，它详细介绍了如何将电池单体的热特性参数输入到更宏观的热力学模型中，以预测整个电池组在极端工况下的温度分布。这部分内容对于从事动力电池热管理设计的工程师来说，简直是如获至宝。它将微观的电化学反应热量产生，与宏观的系统散热策略，搭建起了一座坚实的桥梁。虽然它没有提供最新的智能算法的详细代码，但它所奠定的物理和化学基础，是任何高级算法都无法绕过的基石，这保证了这本书作为一本工具书的长期价值。

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这本书的编辑质量和术语的一致性令人印象深刻。在这样一个高度专业化的领域，不同的作者、不同的研究团队在描述同一个概念时，可能会使用截然不同的术语，这对于读者来说是巨大的困扰。然而，这本第二版似乎在这方面做了极大的努力来统一标准。从“截止电压”到“活性物质利用率”，每一个关键术语在首次出现时都有明确且无歧义的定义。更让我赞赏的是，它在引用前沿研究成果时，保持了一种高度的审慎和批判性。它不会盲目地追捧最新的“概念性突破”，而是会对其背后的可重复性和工业化潜力进行冷静的评估。例如，在讨论某些实验室级别的超高能量密度电池时，书中会立刻指出其在热管理和长期充放电稳定性方面存在的固有挑战，这种脚踏实地的态度，使得这本书的内容经得起时间的检验，不会因为一两年后的技术更新而迅速过时。它提供的是底层逻辑和设计哲学，而非昙花一现的“热门技术速览”。

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说实话，这本书的图表和示意图是其价值的另一大亮点。很多教科书上的图往往是概念性的、大而化之的，但这里的配图，尤其是那些关于电解液扩散路径、离子传输机制的截面图，制作得极其精细和直观。我尤其喜欢那些用三维建模展示的孔隙率分布图，它们清晰地揭示了电池内部“看不见”的物理状态，这对于理解容量衰减的根本原因至关重要。举个例子，在讲解析氢副反应的抑制策略时，书中提供的电化学阻抗谱（EIS）图谱分析，简直是教科书级别的范例。它不仅仅是展示了数据，更重要的是，图谱下方对每一个阻抗弧所代表的物理过程的解读细致入微，让你能够清晰地将图上的曲线与实际发生的化学反应对应起来。这种“可视化”的深度解析，大大降低了理解复杂电化学行为的门槛，即便你不是专攻分析化学出身，也能通过这些图表建立起对电池内部动态过程的深刻认知。总而言之，这本书的视觉辅助材料，与其说是补充，不如说是与文字同等重要的核心内容。

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