新能源实验科学与技术

目录丛书序前言第1章新能源实验基础知识11.1新能源知识简介11.1.1传统能源与新能源11.1.2新能源储存与转化51.2电池简介71.2.1一次电池71.2.2二次电池91.2.3燃料电池101.2.4太阳能电池141.2.5超级电容器141.3实验室守则151.3.1实验前准备工作151.3.2实验过程中注意事项151.3.3实验后检查整理161.3.4实验室开放管理161.4实验室安全须知171.4.1危险化学品安全171.4.2实验室用电安全201.4.3实验室消防常识201.4.4实验室安全急救221.4.5新能源实验的“三废”处理241.5实验室水、试剂、气体钢瓶、热源的使用方法261.5.1实验室用水261.5.2化学试剂271.5.3气体钢瓶301.5.4热源311.6实验数据处理331.6.1误差的基本概念331.6.2精密度与偏差351.6.3有效数字及运算规则371.6.4可疑值的取舍381.7实验预习、记录和报告391.7.1实验预习391.7.2实验记录391.7.3实验报告391.7.4实验报告示例40第2章新能源实验基本操作技术412.1常用器皿412.1.1反应器皿412.1.2称量及收集器皿442.1.3分离提纯器皿472.1.4滴定器皿492.1.5玻璃器皿的洗涤及干燥502.2常用设备512.2.1反应及辅助设备512.2.2加热设备532.2.3球磨设备572.3常见实验操作582.3.1分离、提纯操作582.3.2特殊环境操作662.4化学成分滴定702.4.1滴定分析概述702.4.2滴定方法712.4.3标准溶液的配制722.4.4滴定终点判断732.4.5滴定操作742.4.6三元正极材料中镍钴锰含量的滴定752.5基本理化性质测量772.5.1熔、沸点的测定772.5.2密度的测定812.5.3电解质溶液电导的测定822.5.4溶解度的测定842.5.5相变与热分解温度的测定852.5.6气体定压比热容的测定892.5.7空气绝热指数的测定922.6机械与力学测量932.6.1纳米硬度的测量932.6.2弹性模量的测量962.7电化学测量982.7.1恒电位仪982.7.2电化学阻抗谱1002.7.3充放电仪101第3章新能源材料分析表征实验104实验1薄膜材料形变测量104实验2四探针法测量材料电导率105实验3材料介电常数测量108实验4电解液黏度测量110实验5能源材料粒径分析113实验6X射线衍射与能源材料物相分析116实验7扫描电子显微镜在能源材料表面形貌分析中的应用118实验8透射电子显微镜在能源材料微结构分析中的应用121实验9原子力显微镜观察电极表面形态124实验10接触角与表面能的测定126实验11氮气吸附在能源材料孔结构和比表面积分析中的应用129实验12紫外-可见光谱在能源材料分析表征中的应用132实验13拉曼光谱在能源材料分析表征中的应用134实验14红外光谱在能源材料分析表征中的应用137实验15固体核磁共振谱在能源材料分析表征中的应用139实验16能源材料的X射线光电子能谱分析141实验17PbTe热电材料的性能测试144实验18电极材料的元素成分分析147实验19气相色谱法检测CO2电催化反应产物149实验20热分析技术在能源材料热稳定性与相转变分析中的应用152实验21程序升温脱附法在表征固体催化剂中的应用154第4章新能源材料制备实验157实验22溶胶-凝胶法制备纳米氧化锌157实验23氧化石墨烯与还原氧化石墨烯的制备、表征与性能测试161实验24水热法制备MnO2纳米线164实验25溶剂热法制备MoS2微/纳米材料166实验26氧化铝硬模板法制备一维纳米阵列169实验27介孔钛硅分子筛的合成与表征173实验28电沉积法制备Cu薄膜材料176实验29导电聚合物材料聚吡咯的制备179实验30沉淀晶化法制备球形Ni(OH)2181实验31共沉淀法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正极材料前驱体184实验32固相法制备LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正极材料186实验33LiFePO4颗粒的制备及表面包覆189实验34静电纺丝法制备Li3V2(PO4)3纤维材料192实验35喷雾干燥法制备尖晶石LiMn2O4正极材料195实验36固态电解质Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3陶瓷的制备197实验37电弧熔炼法制备AB5型稀土系储氢材料199实验38高速球磨法制备镁基合金储氢材料202实验39热电材料的制备204实验40压电材料的制备206实验41稀土发光粉体材料的制备209实验42化学气相沉积法制备碳纳米管211实验43原子层沉积法制备负载型催化剂215实验44硅薄膜的磁控溅射制备218实验45全无机钙钛矿太阳能电池材料的制备220第5章新能源综合实验225实验46锂离子电池电解液的配制及电导率测试225实验47扣式锂离子电池的组装及性能测试227实验48三元正极材料的热稳定性测试231实验49循环伏安法在化学电源研究中的应用233实验50交流阻抗法测试锂离子扩散系数235实验51恒电流间歇滴定技术测试离子扩散系数236实验52电催化分解水制氢238实验53旋转圆盘电极测试氧还原242实验54空气电极制作与锌空气电池模型器件组装246实验55二氧化碳电催化还原制备甲酸249实验56电催化还原氮气合成氨251实验57锂硫电池的组装与测试255实验58超级电容器电极材料物理性能与电化学性能测试257实验59TiO2光催化有机染料降解259实验60金纳米颗粒的制备及表征263实验61新型生物航空煤油催化剂的制备与性能测试265实验62金属有机骨架材料用于有机物吸附与分离测试267实验63储氢材料的吸放氢性能测试269实验64晶硅太阳能电池性能测试272实验65钙钛矿太阳能电池制作277实验66准稳态法测定材料的导热性能280实验67稳态平板法测定绝热材料的导热系数284实验68生物质热值的测定288实验69换热器综合实验289实验70雷诺实验293实验71伯努利方程演示实验296实验72流体力学模拟仿真实验298实验73锂离子电池模拟仿真实验301参考文献308附录317附录1常用危险化学品标志317附录2不同种类化学和物理电源的型号及尺寸319