第1章　緒論 1 1.1電化學的形成與發(fā)展 1 1.2電化學應(yīng)用領(lǐng)域 3 1.3電化學測試技術(shù)發(fā)展趨勢 10 參考文獻 11 第2章　電化學理論基礎(chǔ) 12 2.1導體和電化學體系 12 2.1.1兩類導體 12 2.1.2電化學體系的基本單元 13 2.2兩類電化學裝置 16 2.3法拉第定律 17 2.4電解質(zhì)溶液與固體電解質(zhì) 18 2.4.1電解質(zhì)的活度 18 2.4.2離子在電場作用下的運動 19 2.4.3離子氛理論 23 2.4.4固體電解質(zhì) 24 2.5電化學熱力學 27 2.5.1相間電勢與可逆電池 27 2.5.2電極電勢 31 2.5.3液體接界電勢 35 2.6非法拉第過程及電極/溶液界面的性能 35 2.6.1電極的電容和電荷 36 2.6.2雙電層理論 36 2.6.3零電荷電勢與表面吸附 39 2.7電化學動力學 40 2.7.1電極反應(yīng)種類 40 2.7.2不可逆的電極過程 41 2.7.3電極極化及影響電極反應(yīng)速率的因素 42 2.7.4穩(wěn)態(tài)極化電流通過時的動力學公式 44 2.7.5雙電層結(jié)構(gòu)對電子轉(zhuǎn)移步驟反應(yīng)速率的影響 48 2.8物質(zhì)傳遞控制反應(yīng) 48 2.8.1物質(zhì)傳遞的形式 48 2.8.2穩(wěn)態(tài)物質(zhì)的傳遞 49 思考題 51 參考文獻 51 第3章　電化學研究方法 52 3.1穩(wěn)態(tài)和暫態(tài) 52 3.2三電極體系與電流、電位的測定 53 3.2.1三電極體系 53 3.2.2電流與電極電位的測量 54 3.3線性電位掃描法 56 3.3.1單程線性電位掃描法 58 3.3.2循環(huán)伏安法 58 3.4單電勢階躍法 61 3.5恒電流法 62 3.6恒壓直流極化法 64 3.7恒電流間歇滴定技術(shù)（GITT） 64 3.8電化學交流阻抗譜 65 3.8.1電工學基礎(chǔ)知識 66 3.8.2阻抗復平面圖 68 3.8.3電化學體系的等效電路與阻抗譜 69 3.8.4阻抗譜的半圓旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象與常相位元件 72 3.8.5阻抗譜的數(shù)據(jù)處理與解析 72 3.8.6電化學阻抗譜的應(yīng)用 74 3.9旋轉(zhuǎn)圓盤電極 76 3.10光譜電化學方法及原位表征技術(shù) 80 思考題 83 參考文獻 83 第4章　電催化過程 84 4.1電催化原理 84 4.1.1電催化的類型及一般原理 84 4.1.2影響電催化性能的因素 86 4.1.3電催化活性描述符 87 4.1.4評價電催化性能的方法 89 4.2氫電極反應(yīng)的電催化 91 4.2.1氫還原反應(yīng)的電催化 91 4.2.2氫氧化反應(yīng)的電催化 94 4.3氧電極反應(yīng)的電催化 94 4.3.1氧氣的電催化還原反應(yīng) 95 4.3.2氧析出反應(yīng)的電催化 100 4.4有機小分子的電催化氧化 101 4.4.1有機小分子在純金屬電催化劑上的氧化 102 4.4.2有機小分子在二元或多元金屬電催化劑上的氧化 102 4.4.3有機小分子在金屬及金屬氧化物催化劑上的氧化 103 4.4.4有機小分子氧化電催化劑的表征及反應(yīng)機理探討 103 4.5二氧化碳電還原 105 4.5.1電化學能源轉(zhuǎn)化概述 105 4.5.2二氧化碳電還原 106 4.5.3影響二氧化碳電還原反應(yīng)性能的因素 108 4.6電化學合成氨 109 4.6.1電催化NRR工藝概述 109 4.6.2電催化NRR電極反應(yīng)過程及技術(shù)難點 110 4.6.3電催化NRR性能優(yōu)化措施 112 4.6.4電催化NRR裝置系統(tǒng)的改進及優(yōu)化 112 4.6.5商用電化學合成氨 117 思考題 119 參考文獻 119 第5章　化學電源 121 5.1概述 121 5.1.1主要術(shù)語 121 5.1.2化學電源的主要性能 122 5.1.3化學電源的選擇和應(yīng)用 126 5.2一次電池 129 5.2.1一次電池的通性及應(yīng)用 129 5.2.2堿性鋅錳電池 130 5.2.3其他幾種鋅一次電池 131 5.2.4鋰電池 133 5.3二次電池 135 5.3.1二次電池的一般性質(zhì)及應(yīng)用 135 5.3.2鉛酸蓄電池 136 5.3.3堿性Ni/Cd電池 139 5.3.4氫鎳電池 140 5.3.5鋅離子電池 143 5.3.6鋰離子電池 145 5.3.7鈉離子電池 157 5.3.8固態(tài)電池 162 5.4超級電容器 166 5.4.1超級電容器的工作原理 166 5.4.2電容與孔尺寸的關(guān)系 169 5.4.3超級電容器的自放電 169 5.5燃料電池 170 5.5.1燃料電池的歷史和發(fā)展 170 5.5.2燃料電池的特點和分類 171 5.5.3堿性燃料電池 174 5.5.4磷酸燃料電池 175 5.5.5熔融碳酸鹽燃料電池 176 5.5.6質(zhì)子交換膜燃料電池 177 5.5.7固體氧化物燃料電池 183 思考題 189 參考文獻 190 第6章　金屬的表面精飾 192 6.1金屬電沉積 192 6.1.1簡單金屬離子的還原 192 6.1.2金屬絡(luò)離子的還原 193 6.1.3金屬共沉積原理 194 6.1.4金屬電結(jié)晶動力學 194 6.1.5金屬電沉積過程中表面活性物質(zhì)的作用 196 6.1.6金屬鋰沉積實例 197 6.2電鍍 199 6.2.1鍍層的主要性能 199 6.2.2影響鍍層質(zhì)量的因素 200 6.2.3電鍍生產(chǎn)工藝 201 6.2.4幾種典型的電鍍過程 202 6.2.5電鍍實例——鐵基上進行防護�惭b飾性鍍鉻 207 6.3高端電子電鍍 209 6.3.1芯片制造電子電鍍產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 210 6.3.2電鍍工藝在高端制造中的應(yīng)用 211 6.3.3金屬銅電沉積在芯片制造中的應(yīng)用 213 6.3.4焊料凸點電鍍 219 6.4金屬的陽極氧化 223 6.4.1金屬陽極氧化原理 223 6.4.2鋁的陽極氧化 224 6.4.3鈦的陽極氧化 226 思考題 227 參考文獻 228 第7章　無機物的電解工業(yè) 229 7.1電解合成 229 7.1.1電解合成法的優(yōu)點 229 7.1.2電解合成的缺點 229 7.1.3幾個重要的基本概念和術(shù)語 230 7.2氯堿工業(yè) 231 7.2.1氯堿電解生產(chǎn)方法 231 7.2.2節(jié)能降耗 235 7.3氯酸鹽和高氯酸鹽的電合成 235 7.3.1氯酸鈉 235 7.3.2高氯酸鹽 236 7.4錳氧化物的電解合成 237 7.4.1二氧化錳 237 7.4.2高錳酸鉀 237 7.5水的電解 238 7.5.1堿性電解水（AWE） 239 7.5.2質(zhì)子交換膜（PEM）電解水 241 7.5.3陰離子交換膜（AEM）電解水 243 7.5.4固體氧化物電解池電解水（SOEC） 244 7.6電化學冶金 246 7.6.1電解鋁 246 7.6.2電解錳 247 7.6.3電化學提鋰 247 思考題 250 參考文獻 250 第8章　有機物的電解合成 251 8.1概述 251 8.2己二腈的電合成 252 8.3電合成尿素 256 8.4電合成乙醇 258 8.5電合成淀粉 260 8.6人工光合作用 260 8.6.1光電催化水分解原理 260 8.6.2Z機制全解水 262 8.6.3液態(tài)陽光 262 8.6.4人造樹葉——水分解和合成氣生產(chǎn) 263 8.7生物質(zhì)電化學氧化�材茉创呋�反應(yīng)耦合系統(tǒng) 264 8.7.1生物質(zhì)電化學氧化�材茉创呋�反應(yīng)耦合系統(tǒng)的組成與基本原理 264 8.7.2耦合的PEC系統(tǒng)用于增值化學品生產(chǎn) 265 思考題 267 參考文獻 267 第9章　電化學傳感器 268 9.1概述 268 9.2氧濃差電化學傳感器 270 9.3NO電化學傳感器 273 9.4電化學生物傳感器 274 9.4.1電化學生物傳感器的基本原理 274 9.4.2電化學生物傳感器的電極 275 9.4.3葡萄糖電化學生物傳感器 276 9.4.4酶傳感器、微生物傳感器和酶免疫傳感器 277 思考題 278 參考文獻 278 第10章　電化學腐蝕與防護 280 10.1金屬腐蝕與防護的意義 280 10.2金屬的電化學腐蝕 281 10.3腐蝕電池 283 10.4電勢�瞤H圖及其在金屬防護中的應(yīng)用 285 10.4.1Fe�睭2O體系的φ�瞤H圖的構(gòu)作 285 10.4.2Fe�睭2O體系的φ�瞤H圖在金屬防護上的應(yīng)用 287 10.5金屬的電化學防腐蝕 290 10.5.1金屬鍍層 290 10.5.2陽極保護 290 10.5.3陰極保護 291 10.5.4緩蝕劑保護 292 10.5.5氧化物涂層 292 思考題 293 參考文獻 294