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| 編輯推薦： |
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华北电力大学在国家储能技术产教融合创新平台支持下，组织编写的此套系列教材，凡十二册，内容涵盖储热技术、电化学储能材料与器件、氢能与燃料电池技术、储能电站系统工程、综合能源系统、化学与材料基础、机械储能技术等核心方向，系统构建了覆盖储能技术全链条的知识图谱与理论框架。本系列教材在内容编排上，既注重基础理论的系统性与严谨性，又着力反映领域前沿进展;在知识体系构建上，充分体现了储能技术的多学科深度交叉融合本质;在工程实践关联部分，则紧密结合我国储能产业发展的重大需求与实际应用场景。此体系化教材建设工程，不仅为储能科学与工程相关专业的本科生、研究生提供了权威而系统的学习范本，亦为行业工程技术人员和科研工作者提供了极具价值的参考依据。
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| 內容簡介： |
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本书共13章，主要介绍电化学工程的基本概念、原理与方法，从电化学热力学、电化学动力学出发，结合工程科学的传递现象和过程分析与设计内容，构建电化学工程的理论框架体系。电化学体系中的质量传递、电流分布和多孔电极模拟分析是电化学工程的特色内容。本书紧密结合储能和氢能科学与工程的实践，将电化学工程理论应用于电池、燃料电池、液流电池、超级电容器、电解制氢、电动车辆等多种电化学储能领域，适当介绍前沿领域。书中各章均设计了例题和习题，以便读者在后续课程和实际工作中将基本概念、原理和方法应用于工程实际。
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| 目錄：
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序
前言
第1章 电化学工程概述
1.1 电化学池
1.2 电化学反应特征
1.3 电化学工程主要应用领域
1.4 法拉第定律和法拉第过程
1.5 法拉第效率
1.6 电流密度
1.7 电势和欧姆定律
1.8 电化学体系工业实例
习题
第2章 电化学热力学
2.1 电化学反应
2.2 电化学池的电势
2.3 电化学池电势的表达式
2.4 标准电极电势
2.5 温度对标准平衡电势的影响
2.6 简化的活度校正
2.7 由电池标准平衡电势求反应平衡常数
2.8 φ-pH图
2.9 液体接界电势
2.10 参比电极及应用
2.11 电极界面的平衡
2.12 电解质溶液中的电势:DEBYE-HüCKEL理论
2.13 活度和活度系数的估算
习题
第3章 电化学动力学
3.1 双电层
3.2 电极/电解质溶液界面模型
3.3 电势对反应速率的影响
3.4 Butler-Volmer动力学方程的应用
3.5 Butler-Volmer方程的简化形式
3.6 Butler-Volmer方程的直接拟合
3.7 传质对反应速率的影响
3.8 电极反应动力学在整个电化学池中的应用
3.9 电流效率
习题
第4章 电化学体系的传递过程
4.1 Fick定律和Nernst-Planck方程
4.2 物料守恒
4.3 迁移数、淌度和迁移
4.4 对流传质
4.5 浓差超电势
4.6 电流分布
4.7 膜传递
习题
第5章 多孔电极结构及应用
5.1 多孔电极的数学描述
5.2 多孔电极的表征和对传递的影响
5.3 多孔电极中的电流分布
5.4 多孔电极中的气液界面
5.5 三相电极
5.6 流动电极
习题
第6章 电化学体系分析方法
6.1 三电极体系与电流和电势的测定
6.2 阶跃电势与控制电流法
6.3 循环伏安法
6.4 旋转圆盘电极与微电极
习题
第7章 电池基础
7.1 电池的组成
7.2 电池的分类和电池化学
7.3 理论容量和荷电状态
7.4 电池特性和电化学性能
7.5 电池的能量和功率
7.6 热生成
7.7 二次电池的效率
7.8 荷电保持和自放电
7.9 二次电池的容量衰减
习题
第8章 电池应用:电池单体和电堆设计
8.1 电池设计概述
8.2 电池电堆设计及布局
8.3 电池的容量设计
8.4 电池的倍率设计
8.5 电池的机械与装配设计
8.6 电池充放电特性
8.7 电池电阻的特性
8.8 电池管理
8.9 电池热管理系统
习题
第9章 燃料电池原理
9.1 燃料电池概述
9.2 燃料电池优缺点
9.3 燃料电池类型
9.4 燃料电池的性能
9.5 PEMFC
习题
第10章 燃料电池系统
10.1 燃料电池系统概述
10.2 燃料电堆
10.3 热管理子系统
10.4 燃料输送/处理子系统
10.5 电力电子子系统
习题
第11章 电化学双电层电容器
11.1 电容器介绍
11.2 双电层电容
11.3 电容器的电流-电压关系
11.4 多孔电极
11.5 EDLC的阻抗分析
11.6 超级电容器整体分析
11.7 功率和能量密度
11.8 电化学电容器设计、实际操作和性能
11.9 赝电容
习题
第12章 混合动力和纯电动力汽车
12.1 电动和混合动力系统
12.2 车辆行驶时间及功率需求特征
12.3 纯电动力系统
12.4 混合动力系统
12.5 启停系统
12.6 混合动力车辆电池系统
12.7 燃料电池混合动力系统
习题
第13章 工业电解、电化学反应器和液流电池
13.1 工业电解概况
13.2 工业电解反应器性能指标和电压损失
13.3 工业电化学反应器的设计
13.4 工业电解过程范例
13.5 电解池热管理
13.6 可持续未来电解过程
13.7 液流电池
习题
附录A 符号说明
附录B 常用数据表
参考文献
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| 內容試閱：
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储能技术是我国实现“双碳”目标，深入推进能源革命，大规模使用风、光、水等可再生能源，加快推进能源绿色低碳转型，构建新型能源体系及新型电力系统的关键。新型储能中的锂离子电池、液流电池等电化学储能具有能效高、响应快、灵活性强、建设周期短、选址简单灵活等优势，与新能源开发消纳的匹配性好，是当前主流的储能技术。截至2023年底，全球新型储能累计装机规模达91.3GW，98%为电化学储能，其中锂离子电池占96.9%。氢(氨)储能技术被认为是智能电网和可再生能源发电规模化发展的有力支撑。储能科学与工程和氢能科学与工程是战略性新兴产业相关专业，电化学工程是电化学储能、氢(氨)储能技术的学科理论基础。本书面向储能科学与工程和氢能科学与工程专业核心课程的需要，在现有应用电化学教材的基础上，较系统、完整地阐述和介绍电化学工程的概念、原理、方法和工程应用。全书注重工程科学特色，强化工程实际应用，充实并强化了基本概念与基本原理的论述;取材广泛，内容全面，力求理论体系严密、结构清晰，突出系统性、完整性与适用性的有机结合，体现出先进性、系统性和良好的实用性。针对储能科学与工程和氢能科学与工程与物理、化学、材料、能源、化工、信息、运载等诸多领域深度交叉融合的学科特点，本书内容紧密结合工程实践，强调理论联系实际，包括众多计算实例(Microsoft Excel电子表格文件和Wolfram 语言的笔记本文件见二维码资源)和习题，注重定性分析和定量计算并重，强化计算思维和数值计算方法的应用，力求读者能学以致用。本书由华北电力大学组织编写，陈宏刚任主编，苗政、赤骋任副主编。具体编写分工如下:陈宏刚(第1~5章，第7、13章，附录)，童晓峰(第6章)，赤骋(第8、11、12章)，苗政(第9章和第10章)，全书由陈宏刚负责统稿。在本书编写过程中，参考了华北电力大学储能科学与工程专业电化学工程课程教学内容和讲义，部分文字、数据和图表引自国内外相关著作及文献资料，在此向各位作者一并致以诚挚的谢意。本书的编写和出版得到了华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台给予的大力支持。同时在教材出版过程中，得到了华北电力大学能源动力与机械工程学院、能源电力创新研究院、教务处等部门领导及相关专家的支持，在此一并表示感谢。本书由太原理工大学郝晓刚教授主审，郝教授提出了许多宝贵的意见和积极的建议，谨在此表示衷心的感谢。由于储能电化学工程涉及面广、发展迅速，且编者水平有限，书中错误和不足之处在所难免，敬请有关专家和广大读者批评指正。
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