本書論述了化學電源的原理、技術及應用，重點介紹了化學電源理論研究和工藝技術的最新成果、進展狀況及發(fā)展趨勢。全書共九章，包括化學電源概論、鋅錳電池、鋅銀電池、鉛酸蓄電池、堿性蓄電池、金屬空氣電池、鋰電池、燃料電池和其他電池。本書內容全面系統(tǒng)，概念清晰，說理透徹，圖文并茂。本書可作為化學、化工、材料、能源、環(huán)境等專業(yè)本科生和研究生的參考書，也可供從事化學電源研究開發(fā)和生產的科技人員閱讀，此外，還可為科技和政府的管理人員及各層次的化學電源愛好者提供參考。本書前言前言化學電源又稱電池，是將物質的化學能通過電化學氧化還原反應直接轉變?yōu)殡娔艿难b置或系統(tǒng)?；瘜W電源對人們來說并不陌生，手電筒、電動玩具、隨身聽、照相機、手機、遙控器、攝像機、電動工具、摩托車、汽車、機車、飛機、輪船、坦克、軍艦、潛艇、導彈、衛(wèi)星等都需要電池?；瘜W電源具有能量轉換效率高、能量密度高、無噪聲污染、可任意組合、可隨機移動等特點，在工業(yè)、農業(yè)、文教、衛(wèi)生、國防和科學研究等各個領域都得到了廣泛應用，并發(fā)揮著重要的作用?；瘜W電源是具有戰(zhàn)略意義的軍民兩用技術，且隨著社會的不斷進步和科學技術的飛速發(fā)展，將顯示出更加重要的作用?；瘜W電源一般有兩種分類方法：一種是以正負極材料和電解質進行分類，稱為電池系列分類法，如鋅錳電池、鋅氧化銀電池、鉛酸蓄電池、氫鎳電池、鋰離子電池、氫氧燃料電池等；另一種是以電池的工作性質和使用特征進行分類，如原電池（又稱干電池或一次電池）、蓄電池（二次電池）、貯備電池和燃料電池。這些電池體系的電化學反應原理、電池設計、所用原材料、制造工藝及裝配乃至最終產品的使用等各不相同，均有其獨特的性能，也有各自的優(yōu)缺點。因而應用于不同的領域。目前市場上常見的化學電源有鋅錳電池、鉛酸蓄電池、鎘鎳電池、金屬氫化物鎳電池和鋰離子電池。近年來，由于電子信息技術的突飛猛進，迫切要求電池小型化、輕便化；環(huán)境保護要求的高漲，迫切需求新型綠色電池取代含汞和含鎘的電池，也迫切需求新型高性能電池作為電動汽車的動力，以消除汽油車所造成的嚴重大氣污染；天然能源資源的日趨耗竭則迫切要求發(fā)展新型高效清潔能源。無汞堿性鋅錳電池、金屬氫化物鎳電池、鋰離子電池、燃料電池等是21世紀理想的綠色環(huán)保化學電源。金屬氫化物鎳電池用儲氫合金材料取代鎘，消除了對環(huán)境的污染，同時具有高倍率放電及快速充電的能力，人們稱這種電池為綠色環(huán)保電池。隨著高新技術的發(fā)展和人們生活水平的提高，鋰離子電池制造技術的進步和電池成本的下降，大大加快了現(xiàn)代移動通訊和家用電器的發(fā)展速度，并促進了國防軍工、電信技術的發(fā)展。燃料電池是一種高效、安靜、對環(huán)境友好的發(fā)電裝置，它可以直接將貯存在燃料和氧化劑中的化學能轉化為電能。在環(huán)境與能源備受人們關注的今天，燃料電池日益受到各國政府和科技人員的重視，近年來在突破多項關鍵技術的基礎上，燃料電池已逐步得到廣泛應用。質子交換膜燃料電池是未來電動汽車、潛艇的最佳候選電源，且可廣泛用作通信中型站后備電源、移動式電源、家用電站、單兵電源，并且可用于航天、航空、水下領域，產品投資收益大，具有廣闊的市場應用前景。從以上不難看出，化學電源不僅在現(xiàn)代軍事武器和裝備中，而且在國民經濟和全球環(huán)境保護等各領域中都有著極其重要的地位和作用。隨著生產力與科學技術的快速發(fā)展，化學電源的性能不斷得到提高，化學電源的原理、技術及應用也促進了電池的研發(fā)。一方面，在實際生產與應用中，原來化學電源的性能得到進一步改進；另一方面，新的化學電源又在不斷被研制。化學電源的發(fā)展方興未艾、前景光明，特別是進入21世紀來，不論是在國內，還是在國外，化學電源均被公認為優(yōu)先發(fā)展的技術，并同信息、能源、環(huán)保等重大領域緊密相連，從而極大地推動了“綠色”社會的發(fā)展，其意義深遠重大。因此，將國內外關于化學電源原理、技術及應用方面的研究成果融入一書，進行綜合分析與論述，必將促進我國化學電源，特別是新型化學電源的研究、開發(fā)與應用。新型化學電源的研究與開發(fā)涉及到電化學體系的反應機理、電極材料、電極制作、電極行為、電池結構、電池裝配、電池檢測等諸多方面，因而，新型化學電源的研發(fā)需要多學科知識交叉融合。編著者所在的南開大學新能源材料化學研究所已有多年新型化學電源的教學實踐，適逢南開百年及南開大學建校85周年，為了更加適應教學、科研與生產的需要，并反映當前化學電源的發(fā)展水平，編著者通過閱讀及總結國內外最新電池科技進展，進行了此書的編寫。本書在闡明化學電源基本概念和基本原理的基礎上，全面敘述了傳統(tǒng)電池的原理和制造技術，并系統(tǒng)地介紹了各類新型化學電源的結構、性能和制造工藝。全書共分九章，依次為：化學電源概論，鋅錳電池，鋅銀電池，鉛酸蓄電池，堿性蓄電池，金屬空氣電池，鋰電池，燃料電池，其他電池。本書是受化學工業(yè)出版社之約而編寫，并得到教育部、科技部、國家自然科學基金委員會和南開大學的支持，在此深表感謝。在編寫過程中，課題組許煒、郭兵、徐麗娜、張國英、黎曉霞、張紹巖、程方益、張淑娜、蔡鋒石等同志參加了校對工作，在此亦表示感謝。同時，對給予本書以啟示及參考的文獻作者及多功能信息網絡予以致謝。科技發(fā)展日新月異，文獻浩如煙海，難以全面收集與一一標明，再則由于編著者水平有限，書中定有疏漏與不妥之處，敬請專家與讀者予以批評指正。
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