Fluorinated Materials For Energy Conversion pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Nakajima, Tsuyoshi (EDT)/ Groult, Henri (EDT)

出品人:

页数:592

译者:

出版时间:2005-6

价格:$ 372.90

装帧:HRD

isbn号码:9780080444727

丛书系列:

图书标签:

Fluorinated Materials
Energy Conversion
Fluorination Chemistry
Electrochemical Energy Storage
Photovoltaics
Fuel Cells
Materials Science
Electrochemistry
Green Energy
Sustainable Energy

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具体描述

"Fluorinated Materials for Energy Conversion" offers advanced information on the application of fluorine chemistry to energy conversion materials for lithium batteries, fuel cells, solar cells and so on. Fluorine compounds and fluorination techniques have recently gained important roles in improving the electrochemical characteristics of such energy production devices. The book therefore focuses on new batteries with high performance, the improvements of cell performance and the improvement of electrode and cell characteristics. The authors present new information on the effect of fluorine and how to make use of fluorination techniques and fluorine compounds. With emphasis on recent developments, this book is suitable for students, researchers and engineers working in chemistry, materials science and electrical engineering. This book contains practical information, supported by examples. It provides an update on recent developments in the field. It is written by specialists working in fluorine chemistry, electrochemistry, polymer and solid state chemistry.

好的，这是一份关于《Fluorinated Materials For Energy Conversion》的图书简介，内容详实，重点突出其核心价值，旨在吸引目标读者。 --- 图书名称：含氟材料在能源转化中的应用图书简介导论：新材料时代下的能源挑战与含氟材料的独特地位当今世界，全球能源结构转型与可持续发展已成为刻不容缓的时代命题。从化石燃料向清洁能源的过渡，对新材料的性能提出了前所未有的严苛要求。在众多先进功能材料中，含氟材料以其独特的化学稳定性和优异的物理化学性质，正日益成为解决能源转化与存储瓶颈的关键。《含氟材料在能源转化中的应用》一书，正是聚焦于这一前沿交叉领域，系统梳理和深入剖析了含氟高分子、含氟无机材料以及各类含氟功能单体在当前和未来能源技术中的核心作用。本书旨在为材料科学家、化学工程师、能源技术研发人员以及相关领域的学生提供一份全面、深入且极具前瞻性的参考指南。第一部分：含氟材料的基础特性与合成策略本部分奠定了理解含氟材料在能源体系中表现的基础。氟元素，由于其极高的电负性和较小的原子半径，赋予了与之键合的分子或聚合物一系列独特的性能：极强的化学惰性、优异的热稳定性、低表面能、高疏水疏油性以及独特的介电和离子传导特性。书中详细阐述了影响氟化程度、氟化结构（如全氟化、部分氟化、侧链氟化等）如何调控材料的宏观性能。重点讨论了制备高性能含氟聚合物的关键合成方法，包括自由基聚合、缩聚反应、电化学氟化（ECF）以及先进的“点击化学”在功能化含氟结构构建中的应用。特别强调了如何通过精确控制氟化位点和密度，实现对材料电子结构和界面特性的精细调控。第二部分：在电化学储能系统中的核心应用电化学储能系统，特别是锂离子电池、固态电池和超级电容器，是现代电力系统和电动交通工具的基石。含氟材料在此领域的贡献至关重要，主要体现在电解质、粘结剂和隔膜三个方面。高性能电解质盐与添加剂：书中详尽分析了锂盐（如 $ ext{LiPF}_6$、$ ext{LiBF}_4$ 以及新兴的 $ ext{LiFSI}$ 等）的结构与稳定机制。重点探讨了含氟溶剂（如碳酸亚乙烯酯氟代物 $ ext{FEC}$）在提高电解液热稳定性和抑制电极表面副反应方面的关键作用，这直接关系到电池的安全性和循环寿命。聚合物固态电解质：介绍了聚环氧乙烷（PEO）基电解质的氟化改性策略，以提高锂离子迁移率并拓宽电化学窗口。深入探讨了含氟交联剂和功能化侧链聚合物在构建高离子电导率和良好机械性能的固态电解质薄膜中的设计原则。粘结剂与隔膜：阐述了含氟聚合物（如 $ ext{PVDF}$、$ ext{FKM}$）作为电极活性物质和集流体的优异粘结剂，它们如何确保在充放电过程中的结构完整性。同时，对聚偏氟乙烯（$ ext{PVDF}$）微孔隔膜的制备工艺及其在提升电池耐穿刺性和热稳定性上的优势进行了深入剖析。第三部分：在燃料电池与电解水制氢中的关键作用质子交换膜燃料电池（PEMFC）和水电解槽是实现高效清洁能源转化的核心技术。含氟聚合物在此类设备中扮演着“心脏”的角色——质子传导膜。全氟磺酸离子膜（PFSA）：本书以前瞻性的视角，详细解读了 $ ext{Nafion}$ 等经典 $ ext{PFSA}$ 膜的微相分离结构、磺酸基团的质子传导机制以及水合动力学。更重要的是，书中追踪了新一代低氟或改性 $ ext{PFSA}$ 膜的研发进展，旨在克服传统膜在高湿度或高温低湿条件下的性能衰减问题。催化剂载体与膜电极组件（MEA）：讨论了含氟材料如何作为亲水疏水平衡的基体，用于固定贵金属催化剂，并确保反应物和产物的有效传输，从而提高催化剂利用率和电池的功率密度。电解水技术：对于碱性电解水制氢（AEM）和全氟磺酸电解水制氢（PEMWE），书中对比了不同含氟聚合物在极端 $ ext{pH}$ 值下的耐受性和离子选择性，为开发更耐用、更经济的膜材料提供了理论基础。第四部分：含氟材料在光伏与热电转换中的应用拓展能源转化不仅仅局限于电化学领域。本部分将视角扩展至光伏器件和热电材料。光伏领域：探讨了含氟聚合物在有机太阳能电池（OSC）和钙钛矿太阳能电池（PSC）中的应用。例如，作为高效的电子传输层或空穴阻挡层材料，含氟结构如何优化能级匹配、提高载流子提取效率并增强器件对湿热环境的抵抗能力。热电材料：介绍了含氟聚合物作为热电转换材料中的基体或掺杂剂，通过调控材料的塞贝克系数、电导率和热导率（特别是降低晶格热导率），以提高整体的 $ ext{ZT}$ 值，从而实现废热的回收利用。总结与展望：面向未来的含氟材料设计本书最后一部分总结了当前含氟材料研究面临的挑战，包括可持续性、成本控制以及全生命周期环境影响。展望未来，本书强调了通过计算化学模拟（如 $ ext{DFT}$ 计算）指导新型含氟结构的设计，以及利用可再生含氟单体制备绿色能源材料的前景。《含氟材料在能源转化中的应用》不仅是一本技术手册，更是一幅描绘下一代高性能能源材料蓝图的指南。它将深刻启发读者认识到，在追求高效、稳定、安全的能源解决方案的道路上，含氟化学与材料科学的深度融合是不可替代的驱动力。