
资源介绍
电子书格式: pdf
本书由安东尼奥・保罗(António Paulo)主编,于 2024 年以电子书形式出版,系统呈现了材料科学领域的前沿动态与应用成果,聚焦纳米技术与能量存储两大核心方向,覆盖多个重要研究领域与实际应用场景,为相关领域研究者、工程师及学生提供了全面且深入的参考。
全书共 8 个章节,结构清晰、逻辑连贯。第一章为材料科学导论,追溯了材料科学从史前时期到硅时代的发展历程,概述了材料科学的跨学科属性,其融合了固体物理学、冶金学和化学等多个学科,同时分类介绍了能源、地面交通、航空航天、计算机与通信、医学等不同领域的专用材料,还探讨了材料科学与工程的新兴趋势。
第二章围绕纳米技术与纳米材料展开,阐释了纳米技术的基本概念,包括从材料视角和分子视角的解读以及分子纳米技术的长期展望,详细介绍了纳米材料的特性、合成方法、分类,重点探讨了富勒烯、石墨烯、量子点等典型纳米材料,最后阐述了纳米技术在燃料电池、催化、高清电视荧光粉、下一代计算机芯片等多个领域的应用。
第三章聚焦能量存储与转换,对能量存储技术进行分类,包括机械存储、电化学存储、热存储、电存储和氢存储技术,分别介绍了电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池等核心能量存储与转换装置的类型、性能、容量、放电特性、寿命等关键信息,为理解能量存储与转换技术提供了全面的知识框架。
第四章关注可持续能源材料,涵盖了能源与可持续发展的基础材料,如光伏材料、能量存储材料、氢存储材料等,探讨了可再生能源(太阳能、风能、水能等)发电材料、节能系统材料以及能量收集与转换材料,分析了可再生能源发展中的材料挑战及解决方案。
第五章介绍功能材料,重点论述了从纳米技术到能量存储领域的功能材料,包括智能材料及其应用,深入探讨了形状记忆合金(SMAs)和形状记忆聚合物(SMPs)的特性、生产、类型、用途、示例等,还涉及 SMAs 和 SMPs 薄膜及异质结构的表征与建模,以及磁致伸缩材料和压电材料的相关内容。
第六章聚焦电子领域的新兴材料,探讨了有机和柔性电子材料,包括柔性电子的基板材料、背板电子材料、互连和接触材料以及前端技术,详细介绍了石墨烯、过渡金属二硫属化物(TMDs)等二维材料,还阐述了量子计算用材料,如超导电路材料、半导体材料、拓扑材料等。
第七章围绕生物材料及生物医学应用,定义了生物材料,追溯其发展历程,介绍了生物材料的设计,包括聚合物、金属、复合材料和陶瓷等不同类型材料的应用,探讨了生物材料设计的基本考虑因素和特性,分析了组织对生物材料的反应,论述了生物材料行为的评估方法,最后介绍了生物材料的应用、组织工程与再生医学以及生物材料的未来发展方向。
第八章阐述能量转换用纳米催化剂,介绍了纳米催化的概念,包括均相催化、异相催化和酶催化等不同类型,探讨了纳米材料本征特性对催化的影响,如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒、碳纳米颗粒等的催化性能,论述了纳米催化剂性能的定制方法,包括纳米颗粒的尺寸、形状和表面化学调控以及活性位点位置的组装策略,最后介绍了纳米催化在化学工业中的应用,如燃料电池、气体传感器、光催化等领域。
本书内容全面、专业深度适中,涵盖了材料科学的多个重要分支,不仅呈现了该领域的基础理论知识,还展示了最新的研究成果和应用进展,对于推动材料科学领域的研究与发展具有重要的参考价值。