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| 內容簡介： |
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《能源化学综合实验》是一本针对新型能源器件组装测试及其关键材料制备表征的基本实验技能培养的教材，涵盖锂/钠离子电池、锂金属电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池、电催化、光催化、光电催化等新型能源存储与转换器件的结构组成、作用原理和组装方法实验，以及关键能源材料的设计合成、结构表征和性能测试实验。将前沿性科研用大型现代仪器纳入能源材料测试分析实验中，培养学生的创新实验能力。本书可作为高等院校能源化学专业本科生的实验教材，也可作为化学、能源、材料等专业能源化学基础实验、能源材料合成与分析、能源器件组装与测试等实验课程的教材，还可供相关专业从业者作为参考之用。
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| 關於作者： |
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赵世强，温州大学，副教授，化学系副主任/能源化学专业负责人。2009年本科毕业于山东大学，2011至2017年在山东大学获得博士学位。2015至2017年在佐治亚理工学院（美国）作为交流学者进行博士生联合培养。2017至2019年在佐治亚理工学院（美国）从事博士后研究工作。2019年入职温州大学。 聚焦碱金属离子电池高性能电极材料的设计合成、电化学性能、增效机制和储能机理研究。至今已发表43篇SCI论文，含影响因子20以上论文11篇，影响因子10以上论文27篇，SCI一区论文32篇，6篇论文入选期刊封面，4篇入选ESI高被引论文。申请发明专利14项，授权5项。主持国家自然科学基金项目1项、浙江省自然科学基金项目1项、浙江省高等教育学会教材建设项目1项。 担任SCI期刊FrontiersinEnergyResearch副主编，CarbonNeutralization青年编委，NanoResearchEnergy青年编委。被英国皇*家化学会期刊JournalofMaterialsChemistryA和Nanoscale评为杰出审稿人。 担任温州大学能源化学专业首任负责人、能源化学教学团队首任负责人。创建《高等能源化学》《高等能源化学实验》《能源材料合成与分析实验》等能源化学本科专业新课程。
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| 目錄：
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绪论1
第一节能源化学综合实验的学习目的与要求1
第二节能源化学综合实验的安全防护注意事项2
第一章能源存储器件组装及性能测试实验5
实验一锂离子电池石墨负极的循环稳定性测试5
实验二锂离子电池磷酸铁锂正极的倍率性能测试11
实验三钠离子电池磷酸钒钠正极的循环伏安特性曲线测试17
实验四碳纳米管嵌硫作为正极的锂硫电池的组装及性能测试22
实验五固态锂硫电池的组装及性能测试26
实验六双电层电容器的组装及性能测试31
第二章能源转换器件组装及性能测试实验35
实验七太阳能电池特性测试与性能评价35
实验八燃料电池的组装及性能测试41
实验九电催化全解水三电极体系构建及电化学测试曲线分析46
实验十电催化硝酸盐合成氨电解池组装、性能测试及评价指标51
实验十一电化学还原二氧化碳为甲酸的电解池组装及法拉第效率分析56
实验十二光催化降解罗丹明B的反应速率常数和降解率测定59
实验十三二氧化钛光电催化分解水产氢的装置搭建及性能测试62
第三章能源材料合成实验65
实验十四水热法合成钴酸锂正极前驱物碳酸钴65
实验十五高温固相反应制备钴酸锂正极70
实验十六溶胶-凝胶法制备纳米尺度钴酸锂正极材料75
实验十七物理气相沉积法制备二维铜基卤化物光敏材料78
第四章能源材料分析实验82
实验十八X射线粉末衍射表征钴酸锂正极的晶体结构82
实验十九碳酸钴与碳酸锂前驱混合物的热重曲线测试87
实验二十X射线光电子能谱表征钴酸锂正极与碳酸钴前驱物92
实验二十一氮气吸脱附法对比分析钴酸锂微米及纳米尺度颗粒96
实验二十二扫描电子显微镜表征钴酸锂微米尺度颗粒102
实验二十三透射电子显微镜表征钴酸锂纳米尺度颗粒108
实验二十四光学显微镜表征二维铜基卤化物光敏材料113
实验二十五原子力显微镜表征二维铜基卤化物光敏材料117
实验二十六锂电池电解液成分碳酸丙烯酯的核磁共振氢谱测试121
参考文献126
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| 內容試閱：
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能源化学专业是基于能源产业发展及科学研究开设的新兴本科专业，目前相关实验课程教材较少。随着国家新能源产业的蓬勃兴起及科研实力的快速提升，原有本科阶段的化学、能源、材料等相关专业实验教学缺乏对新能源材料合成技术、新能源材料结构组成表征方法、新能源器件组装及性能测试等实验基本技能的传授。鉴于此，编者团队以物理化学、分析化学、无机化学和有机化学等经典基础实验课程中与能源化学专业相关的实验课程为参考，基于能源化学专业理论及实验教学实践经验总结，结合最新科研成果，致力于编写一本既可作为适合于能源化学专业学生实验技能培养的配套实验教材，也可作为适合于高等院校化学、能源、材料等相关专业科研创新型人才培养的能源化学实验教材，以支撑理论基础宽、实践能力强、综合素质高的能源化学专业人才培养。
本教材将科研用大型仪器纳入能源材料测试分析实验中，包括Ｘ射线粉末衍射仪、Ｘ射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、氮气吸脱附仪、热重分析仪、核磁共振谱仪等设备，培养学生的综合实验创新能力。
本书编写特点：
（1）立足能源化学实验教学实践，可行性高：本教材以能源化学专业理论及实验课程的教学实践为依托，总结具有高教育价值、高可操作性、高创新性的能源材料及器件相关实验，能够提高能源、化学、材料交叉学科本科生的能源材料合成分析及表征和能源器件组装及性能测试等相关实验技能。
（2）结合能源领域科学研究前沿，创新性高：本教材分为四章，包括能源存储器件组装及性能测试实验、能源转换器件组装及性能测试实验、能源材料合成实验、能源材料分析实验，涵盖了锂/钠离子电池、锂金属电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池、电催化、光催化、光电催化等新型能源存储与转换器件的结构组成、工作原理和组装方法实验，以及关键能源材料的设计合成、结构表征和性能测试实验，能够培养学生的科研创新能力。
（3）衍生自编者团队研究课题，原创性高：本教材的编著依托温州大学化学与材料工程学院能源相关研究领域教师团队的实际研究课题，结合国内外最新研究进展，设计最具典型意义的能源转换与存储材料及器件的材料合成、器件组装、结构表征、性能测试等，传授学生新型能源材料及器件研究的综合实验技能。
（4）紧密结合专业理论课教学，理论性高：本教材以能源化学专业理论课教学为出发点，将基础理论知识融入到实验操作中。实验设计教师为相关研究领域的任课教师和科研人员，在设计实验过程中将深刻理解的理论知识与最新研究成果联系，把复杂的能源存储及转换仪器的关键组成部件和主要工作机理等简洁易懂地展示给学生，将最先进的研究进展理论知识和综合实验技能传授给学生，培养学生的理论分析思维和探索创新意识。
（5）聚焦新型能源化学材料及器件研发，培养学生科研能力：本教材中涉及的新能源化学器件是传统本科教学中几乎不涉及的新型实验课题，然而这些实验技能对能源、化学、材料相关专业本科生的升学深造和参加工作都具有重要的理论和现实意义。在本科阶段给能源化学专业学生传授新能源材料及器件基本原理及实验技能，可以有效夯实理论基础知识、锻炼实践动手能力、提高科研创新综合素质。
本实验教材由温州大学能源化学专业教学团队教师基于实验教学实践和自身研究课题编写，由赵世强、陈锡安、王舜担任主编，负责编写团队组织、实验项目选定、体例规则制定、审核统稿定稿。本实验教材入选浙江省普通本科高校“十四五”第一批重点立项建设教材，教材出版由温州大学学科建设经费全额资助。本书实验课程设计及编写人员如下：赵世强（实验一～实验三、实验十四～实验十六）、蔡冬（实验四、实验二十、实验二十一、实验二十五）、郭大营（实验五）、张青程（实验六）、黄合（实验七）、陈凯（实验八）、钱金杰（实验九）、葛勇杰（实验十）、吕晶晶（实验十一）、徐全龙（实验十二）、周学梅（实验十三）、赵梅（实验十七、实验二十二、实验二十四）、王舜（实验十八）、陈锡安（实验十九）、何坤（实验二十三）、罗燕书（实验二十六）。
本书中实验课程经由全体编者多次讨论修改，并由实验教学验证，但限于编者水平，书中难免有不当和疏漏之处，敬请读者不吝赐教指正。
赵世强
2024年6月于温州
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