前言

章 緒論 1

1.1 電化學的概念 1

1.1.1 什麼是電化學 1

1.. 電化學反應的特點 1

1.1.3 電化學反應體繫 3

1.1.4 電化學的研究範疇 3

. 電化學的發展歷史 4

1.3 電化學主要應用領域 5

1.3.1 經典應用領域 6

1.3.2 代表的新領域 7

1.4 電化學學科的發展趨勢 10

習題與思考題 11

第2章 電解質溶液基礎

2.1 電解質的分類

2.2 電解質溶液的靜態質 13

2.2.1 電離度和電離常數 13

2.2.2 活度與活度繫數 13

2.2.3 離子強度 15

2.3 電解質溶液的離子相互作用理論 16

2.3.1 強電解質溶液的離子互吸理論 16

2.3.2 離子締合理論 20

2.4 離子的溶劑化作用與水化作用 23

2.4.1 水的質與結構 23

2.4.2 離子水化數 24

2.4.3 溶劑化作用對離子平均活度繫數的影響 25

2.5 電解質溶液的動態質 27

2.5.1 電導、離子淌度和遷移數 27

2.5.2 電解質溶液電導的實驗數據 29

2.5.3 強電解質溶液的電導理論 32

2.5.4 異常電導現像 33

2.5.5 電解質溶液的擴散現像 34

2.5.6 擴散繫數、離子淌度和摩爾電導之間的關繫 35

2.6 非水溶液電解質 37

2.6.1 非水溶劑中的離子溶劑化作用 37

2.6.2 非水溶液的電導率 38

2.7 電解質溶液對可充電電池的能影響—實例分析 38

2.7.1 通過改變電解質中陰離子種類和電解質濃度改善電池能 39

2.7.2 通過在電解質中摻入添加劑調控改善電池能 40

習題與思考題 41

第3章 電化學熱力學與電極/溶液界面質 43

3.1 電動勢形成的機理和電極電勢的質 43

3.1.1 電勢與電化學勢 43

3.. 相間電勢差與電動勢的組成 44

3.1.3 電極/溶液界面產生相間電勢差的原因 45

3.1.4 液體接界電勢 46

3.2 可逆電池的概念 48

3.2.1 可逆電池應具備的條件 48

3.2.2 可逆電池電動勢的符號與電池的書寫規則 49

3.3 可逆電池熱力學 50

3.3.1 電池電動勢和熱力學平衡常數之間的關聯 50

3.3.2 電動勢和溫度繫數與其反應的ΔH和ΔS之間的關聯 50

3.4 平衡電極電勢與可逆電極 51

3.4.1 標準電極與標準電極電勢 51

3.4.2 可逆電極的幾種類型 53

3.4.3 非水溶劑中的電化學序列 54

3.4.4 非水溶劑的參比電極及工作的電勢範圍 56

3.5 可逆電池的分類 57

3.5.1 物理電池 57

3.5.2 濃差電池 57

3.5.3 化學電池 59

3.6 不可逆電極 60

3.6.1 不可逆電極及其電勢 60

3.6.2 不可逆電極類型 62

3.6.3 可逆電極電勢與不可逆電極電勢的判別 63

3.7 φ-pH圖及其應用 64

3.7.1 φ-pH圖的定義與質 64

3.7.2 φ-pH圖的繪制方法 65

3.7.3 水的φ-pH圖 66

3.7.4 金屬-水繫的φ-pH圖 68

3.7.5 φ-pH圖的局限 71

3.8 電極/溶液界面質 71

3.8.1 電極/溶液界面現像及其研究方法 71

3.8.2 零電荷電勢 78

3.9 雙電層結構模型簡介 81

3.9.1 平板電容器的雙電層模型 81

3.9.2 分散雙電層模型 81

3.9.3 吸附雙電層模型 82

3.9.4 雙電層結構理論的發展 85

3.9.5 新型電化學雙電層描述 87

3.10 電極/溶液界面上的吸附現像 91

3.10.1 無機陰離子的吸附 91

3.10.2 無機陽離子的吸附 93

3.10.3 有機分子（或有機離子）的吸附 93

習題與思考題 97

第4章 電極過程動力學及幾種重要的電極過程 101

4.1 電化學動力學理論基礎 101

4.2 電極過程的Butler-Volmer模型 104

4.2.1 電極反應的本質 104

4.2.2 Butler-Volmer模型的建立 105

4.2.3 傳遞繫數和標準速率常數 108

4.2.4 交換電流密度 110

4.3 單電子反應的電化學極化 111

4.3.1 電化學極化下的Butler-Volmer公式 1

4.3.2 線極化公式 114

4.3.3 Tafel公式和應用 114

4.4 多電子反應的電極動力學 115

4.4.1 多電子反應中決速步驟的算 116

4.4.2 多電子反應的電化學極化 117

4.4.3 多電子反應的Butler-Volmer公式 119

4.5 幾種重要的電極過程

4.5.1 電極過程與電極反應

4.5.2 電極反應的特點與種類

4.5.3 電極過程的決速步驟

4.5.4 鋰離子電池的電極過程與特點 8

習題與思考題 130

第5章 電化學研究方法 132

5.1 電化學測量儀器 132

……