新能源材料與化學(xué)實(shí)驗(yàn)
本書是新能源材料與化學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教材。全書共六章，包括實(shí)驗(yàn)安全和儀器使用規(guī)范、電化學(xué)儲(chǔ)能材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、可再生能源的轉(zhuǎn)化和利用實(shí)驗(yàn)、二氧化碳的捕捉與轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、新能源器件制備實(shí)驗(yàn)、原位測量技術(shù)實(shí)驗(yàn)，附錄中還介紹了大型儀器的原理和使用規(guī)范。本教材所設(shè)計(jì)的39個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)涵蓋了新能源科學(xué)與技術(shù)所涉及的可再生清潔能源（太陽能、氫能等)、電化學(xué)能源技術(shù)(動(dòng)力電池、儲(chǔ)能電池和燃料電池等）、碳捕捉和轉(zhuǎn)化以及關(guān)鍵能源材料提取回收等科研和產(chǎn)業(yè)方向，力求立足基礎(chǔ)，覆蓋全面，貼近前沿。
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教育部"長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃"青年學(xué)者（2018）；
國家"優(yōu)秀青年基金"獲得者（2019）；
江蘇省"杰出青年基金"獲得者（2019）
目錄
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)室安全注意事項(xiàng) 1
第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)通用儀器設(shè)備 25
第二章 電化學(xué)儲(chǔ)能材料基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 39
實(shí)驗(yàn)1 鉑電極上的電化學(xué)行為觀測 39
實(shí)驗(yàn)2 錳酸鋰正極的高溫固相合成與電池性能測試 43
實(shí)驗(yàn)3 磷酸鐵鋰的制備與電池性能測試 50
實(shí)驗(yàn)4 三元正極材料的液相控制合成 57
實(shí)驗(yàn)5 鋰離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)測定 65
實(shí)驗(yàn)6 電化學(xué)電容材料的電容測定 71
實(shí)驗(yàn)7 硫電極的制備與可溶性產(chǎn)物穿梭效應(yīng)觀測 77
實(shí)驗(yàn)8 石墨負(fù)極的鋰嵌入反應(yīng)測量 82
實(shí)驗(yàn)9 空氣催化電極制備與電性能測量 86
實(shí)驗(yàn)10 金屬鋰電極的電化學(xué)剝離與沉積實(shí)驗(yàn) 90
實(shí)驗(yàn)11 固態(tài)電解質(zhì)的制備及其離子電導(dǎo)率測試 94
實(shí)驗(yàn)12 多孔功能材料的制備與結(jié)構(gòu)表征 101
第三章 可再生能源的轉(zhuǎn)化和利用實(shí)驗(yàn) 108
實(shí)驗(yàn)13 光電催化分解水制氫 108
實(shí)驗(yàn)14 光(熱)催化甲烷干重整制氫 115
實(shí)驗(yàn)15 分步式電解水制氫 120
實(shí)驗(yàn)16 電催化還原硝酸鹽產(chǎn)氨氣 128
實(shí)驗(yàn)17 氫氧燃料電池基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 133
實(shí)驗(yàn)18 太陽能寬帶光吸收體的設(shè)計(jì)和制備 138
實(shí)驗(yàn)19 基于界面光熱的太陽能液-氣相變實(shí)驗(yàn) 148
實(shí)驗(yàn)20 基于太陽能的膜蒸餾水處理實(shí)驗(yàn) 152
實(shí)驗(yàn)21 鋰離子電池關(guān)鍵材料回收實(shí)驗(yàn) 159
第四章 二氧化碳的捕捉與轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) 164
實(shí)驗(yàn)22 電催化還原二氧化碳制甲酸或甲酸鹽 164
實(shí)驗(yàn)23 電催化還原一氧化碳制備多碳產(chǎn)物(乙烯等) 170
實(shí)驗(yàn)24 光電催化還原二氧化碳制甲酸 174
實(shí)驗(yàn)25 光(熱)催化逆水煤氣變換實(shí)驗(yàn) 178
實(shí)驗(yàn)26 機(jī)器學(xué)習(xí)與密度泛函框架實(shí)現(xiàn)電催化材料預(yù)測與評(píng)估 185
第五章 新能源器件制備實(shí)驗(yàn) 196
實(shí)驗(yàn)27 鈣鈦礦太陽能電池的制備與性能測試 196
實(shí)驗(yàn)28 界面光熱蒸發(fā)水處理器件的制備 204
實(shí)驗(yàn)29 光熱輔助空氣取水器的制備 211
實(shí)驗(yàn)30 軟包裝鋰離子電池制備 219
實(shí)驗(yàn)31 軟包裝鋰-硫電池的制備與性能測試 225
實(shí)驗(yàn)32 鋰-空氣電池制備與性能測試 231
實(shí)驗(yàn)33 質(zhì)子交換膜燃料電池單電池組裝和性能測試 237
第六章 原位測量技術(shù)實(shí)驗(yàn) 244
實(shí)驗(yàn)34 原位測量鋰離子電池材料的X射線衍射譜 244
實(shí)驗(yàn)35 差分電化學(xué)質(zhì)譜在線監(jiān)測空氣電池氣態(tài)產(chǎn)物 259
實(shí)驗(yàn)36 拉曼增強(qiáng)光譜原位測定電池反應(yīng)產(chǎn)物 266
實(shí)驗(yàn)37 傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜原位測定電池反應(yīng)產(chǎn)物 276
實(shí)驗(yàn)38 石英晶體微天平的原位測量實(shí)驗(yàn) 282
實(shí)驗(yàn)39 核磁共振技術(shù)觀測固態(tài)界面離子輸運(yùn) 288
附錄 大型儀器的原理和使用規(guī)范 296
附錄1 X射線衍射技術(shù) 296
附錄2 掃描電子顯微鏡 301
附錄3 透射電子顯微鏡 305
附錄4 原子力顯微鏡 311
附錄5 X射線光電子能譜 314
附錄6 紅外吸收光譜 317
附錄7 激光拉曼光譜 321
附錄8 紫外-可見吸收光譜 323
附錄9 核磁共振波譜 327
附錄10 質(zhì)譜分析法 331
附錄11 熱分析技術(shù)333
附錄12 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù) 338
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