【电化学】电化学英文书籍（二）
本帖最后由 LoswimM 于 2017-6-25 21:24 编辑1、由Allen J.Bard和Larry R.Faulkner所编著的《Electrochemical Methods Fundamentals and Applications》,即电化学的基础方法及应用。
电化学是电化学效应相互关联的化学分支，该领域的很大一部分涉及电流和化学反应产生电能引起的化学变化的研究。事实上，电化学领域包括一系列不同的现象（例如电泳和腐蚀），器件（电致变色显示器，电解分析传感器，电池和燃料电池）和技术（金属和大规模的电镀生产铝和氯）。虽然讨论的电化学的基本原理均适用于这些，但本书的重点主要是电化学方法在化学系统研究中的应用。
图2.1 经典的电化学电池
科学家采用各种方式对化学系统进行电化学测量，他们希望能获得关于反应的热力学数据。他们想要产生一个不稳定的中间体，如自由基离子，并研究其衰变速率或其光谱性质。在这些实例中，电化学方法被用作化学系统研究中的工具，仅仅是频谱方法的应用。还有一些研究，其中系统本身的电化学性质是最受关注的，例如在新电源的设计或某些产品的电合成中，已经设计出许多电化学方法，它们的应用需要电极反应的基本原理和电极-溶液界面的电学性质。
图2.2 电化学电池Pt/HBr（1M）/AgBr/Ag附着在电源和仪表上以获得电流（i-E）曲线的示意图。
该书对普遍使用的电化学方法基本原理进行了全面的研究。这是一本教科书，也可以用于自学以及高级本科和初级研究生课程。这个修订是在第一版发布二十年之后，提供了有价值的更新和补充。
2、《Electrochemical Thermodynamics and Kinetics》，本书主要阐述电化学处理电解质的性质以及与电解质接触的电极处理。 一般而言，化学是电化学，因为原子尺度上的相互作用是电学性质的。电化学是许多重要和现代应用和科学发展的基础，如纳米尺度加工（纳米尺度三维控制的微型装置的制造），原子尺度的电化学，扫描隧道显微镜，生物细胞中的能量转换，也可用于测定离子的电极，以及新型电化学电池，电池和燃料电池等。
由于电极表面和存在于离子相中的各种物质之间的相互作用，过量的带电物质可能存在于相界面的离子导电侧。其程度取决于实际的电极电位。在某一电极电位下，这种过量消失，相应的电位值称为零电荷电位。知道这个价值对于理解许多电化学现象很重要。因此，本书已列出已知值的列表。与这个方面密切相关的是在电极表面吸附的过程，它是一种竞争过程，就像溶剂分子被吸附物分子所取代的任何其它固体/液体表面一样。与固体/液体界面的常规吸附过程相比，电化学相界面的强电场增加了极为重要的影响。电极与吸附物质之间相互作用的强度可以通过吸附的自由焓表示。采用各种方法，将许多实验结果的数据列在本书中。笔者推测在电极动力学描述中使用的最重要的动力学参数是交换电流密度或几乎等效的速率常数。它表示在相位边界处充电或放电物质的异质过程的速度，即电荷转移过程。其价值受到调查制度的众多因素的影响。报告值的列表对电化学研究的应用极具实用意义。
3、《Energy storage-Batteries and supercapacitors set》Volume 1能源的供应和管理比以往任何时候都更应成为我们日常关注的焦点，这是社会经济的重中之重。目前，我们强烈依赖化石燃料将导致两个严重的后果：由于二氧化碳（CO2）燃烧引起的储备耗尽和温室效应恶化。由于世界人口日益增加，到2050年世界人口预计将从7亿增加到100亿，经济发展，能源需求将翻一番，如果没有行动，这将增加二氧化碳的大气浓度，导致气候变暖。因此，能源是我们这个星球必须克服的21世纪的主要挑战。如今，如果我们有希望扭转这一趋势，那么我们必须发展可再生能源（太阳能，风能，地热能，生物质能等）的使用，二氧化碳足迹很少。然而，能源能够转型成功，重要的是考虑如何更有效地使用它们，并寻找创新的管理解决方案，可靠的转换和能源储存，成本低廉且广泛适用。为此，我们需要（1）有效的光伏和热电系统将光和热分别转换为电力;（2）电子导体如超导体，以尽量减少焦耳效应;（3）电池/超级电容器等储存系统，以储存化学形式的能源，并在需要时将其转换回电。虽然与生产，运输和储存能源相关的这些问题由于实施不同的策略而存在差异，但我们将仅讨论本书中的电化学储存。运输（电动和混合动力车辆），医药，国防和航空航天，电信等部门的电力储存将继续发挥越来越重要的作用。据预测在2020年，10％的汽车生产将是电动的，20％的全球能源将来自可再生能源。电能的储存和生产是一个全新的能源范例的关键要素。
图2.3 （a）化石燃料的减少；（b）与能源需求的增长相关；（c）使可再生能源成功的能源转换的解决方案，只要我们可以使用（d）电化学装置补偿其间歇性
图2.4 将不同的电化学装置，超级电容器，电池和燃料电池与相同的Ragone图中的燃料电动机进行比较.
因此，这两个应用程序（网络和传输）必须存储能量并将其转换回电气形式。这样做的最好方法之一是将化学能转换为电能，因为它们都共享相同的矢量，即电子。 能够进行这种转换的电化学装置被称为燃料电池，超级电容器和电池。
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