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第1章 緒論 1.1 電化學的發展歷程與未來趨勢 001 1.1.1 電化學的發展歷程 001 1.1.2 電化學發展的必要性和迫切性 003 1.2 電化學基本概念 004 1.2.1 離子、電解質與電荷的量子化 004 1.2.2 電解池與原電池 005 1.2.3 法拉第定律 006 1.2.4 量度單位制 007 1.3 電解液的基本概念 008 1.3.1 電解液概述 008 1.3.2 電解液電導率及其測量 008 1.3.3 離子遷移率與離子電導率 011 1.3.4 活度基本概念 012 例題 014 思考題 014 習題 015 第2章 相邊界的雙電層結構 2.1 電極/溶液介面的基本結構與性質 016 2.1.1 離子的溶劑化 016 2.1.2 電極/溶液介面的基本結構 018 2.1.3 斯特恩模型 020 2.1.4 緊密層的結構 023 2.1.5 零電荷電勢 026 2.2 電毛細現象 027 2.2.1 電毛細曲線及其測定 027 2.2.2 電毛細曲線的微分方程 028 2.2.3 不可極化介面的電毛細方程 029 2.2.4 微分電容的測量 030 2.3 電極/溶液介面的吸附現象 032 2.3.1 吸附等溫線的形式 032 2.3.2 粒子在電極表面的吸附 034 2.3.3 研究電極表面吸附層的電化學方法 036 例題 037 思考題 039 習題 039 第3章 電極過程熱力學概述 3.1 相間電勢 041 3.1.1 內電勢與外電勢 042 3.1.2 金屬接觸電勢 042 3.1.3 電極電勢 043 3.1.4 絕對電勢與相對電勢 045 3.1.5 標準氫電極和標準電極電勢 045 3.1.6 液體接界電勢 047 3.2 吉布斯自由能與能斯特方程 049 3.2.1 電池電動勢與Gibbs 自由能 049 3.2.2 電池反應的摩爾熵□ 050 3.2.3 電池反應的摩爾焓□ 050 3.2.4 電池可逆放電時的反應熱 050 3.2.5 電池電動勢與化學平衡常數的關係 050 3.2.6 能斯特方程 051 3.3 可逆電池與可逆電極 053 3.3.1 可逆電池 053 3.3.2 電池符號的表達方式 053 3.3.3 可逆電極的類型 054 3.3.4 可逆電池的類型 055 3.4 不可逆電極 058 3.4.1 不可逆電極的特徵 058 3.4.2 不可逆電極的類型 060 3.4.3 可逆/不可逆電勢的判定 060 3.5 φ-pH 圖及其應用 061 3.5.1 φ-pH 圖的繪製方法及分類 062 3.5.2 水的φ-pH 圖 063 3.5.3 Fe-H2 O 體系的φ-pH 圖及應用 064 3.5.4 φ-pH 圖的□限性 066 例題 066 思考題 067 習題 068 第4章 電極過程動力學概述 4.1 電極的極化 069 4.1.1 電極極化現象 069 4.1.2 極化產生的原因 070 4.1.3 極化曲線 070 4.2 電化學體系極化 074 4.2.1 原電池的極化 074 4.2.2 電解池的極化 075 4.3 電極過程特徵 076 4.3.1 電極過程的基本歷程 077 4.3.2 電極過程的速度控制步驟 078 例題 079 思考題 079 習題 080 第5章 液相傳質動力學 5.1 液相傳質方式 081 5.1.1 電遷移 081 5.1.2 對流 082 5.1.3 擴散 082 5.1.4 三種傳質方式的關係 083 5.2 穩態擴散過程 084 5.2.1 不同條件下的穩態擴散 084 5.2.2 旋轉圓盤電極 088 5.2.3 電遷移對穩態擴散的影響 089 5.3 濃差極化方程 090 5.3.1 濃差極化規律 090 5.3.2 濃差極化的判別方法 094 5.4 非穩態擴散過程 095 5.4.1 菲克第二定律 095 5.4.2 非穩態過程的濃度□化 095 5.5 滴汞電極簡介 103 5.5.1 滴汞電極基本性質 104 5.5.2 極譜電流 104 5.5.3 極譜波 105 例題 107 思考題 109 習題 109 第6章 電子轉移步驟動力學 6.1 電極電勢與電子轉移動力學的關係 111 6.1.1 電極電勢對電荷轉移步驟活化能的影響 111 6.1.2 電極電勢對電子轉移反應速率的影響 114 6.2 電荷轉移過程的基本動力學參數 115 6.2.1 傳遞係數 115 6.2.2 交換電流密度j0 115 6.2.3 電極反應速率常數K 117 6.3 穩態下的電化學極化規律 118 6.3.1 電化學極化的主要特徵 119 6.3.2 巴特勒-伏爾摩方程式 119 6.4 多電子反應的電極動力學 123 6.4.1 電子分步轉移的電化學反應 123 6.4.2 多電子轉移的動力學規律 125 6.4.3 雙電層結構對電化學反應動力學規律的影響 126 6.4.4 濃度極化對電化學反應動力學規律的影響（不考慮ψ1 效應） 127 6.4.5 影響電極反應速率的因素 129 例題 129 思考題 130 習題 130 第7章 氫、氧電極化過程 7.1 氫電極過程 131 7.1.1 氫電極 131 7.1.2 氫的陰極還原過程 131 7.1.3 析氫過電勢及其影響因素 133 7.1.4 氫陰極還原過程的機理 136 7.1.5 氫的陽極氧化 139 7.2 氧電極過程 140 7.2.1 氧的陰極還原 140 7.2.2 氧的陽極氧化 141 7.3 探究氣體電極過程的意義 142 例題 143 思考題 143 習題 144 第8章 金屬的電化學腐蝕過程 8.1 陽極反應過程的特點 145 8.2 金屬的鈍化 147 8.2.1 鈍化出現的原因 147 8.2.2 鈍化的影響因素 148 8.2.3 金屬鈍化理論 150 8.3 金屬的腐蝕 153 8.3.1 電化學腐蝕機理 153 8.3.2 金屬的腐蝕過程 157 8.3.3 金屬腐蝕的防護 160 例題 162 思考題 162 習題 163 第9章 金屬的電沉積過程 9.1 金屬的電沉積 164 9.1.1 電沉積的基本過程及實質 164 9.1.2 電沉積的影響因素 165 9.2 金屬的陰極還原 174 9.2.1 金屬離子在溶液中的陰極還原 174 9.2.2 簡單金屬離子的陰極還原 177 9.2.3 金屬絡離子的陰極還原 178 9.3 電沉積與電鍍 179 9.3.1 電沉積 179 9.3.2 電鍍 180 例題 181 思考題 181 習題 182 第10章 傳統電池 10.1 電池的基本性能參數 184 10.1.1 電池的結構與反應 184 10.1.2 電池電動勢 184 10.1.3 電極極化現象 186 10.1.4 電池容量 188 10.1.5 電池的效率 189 10.1.6 自放電現象 189 10.2 傳統一次電池 191 10.2.1 鋅錳乾電池 191 10.2.2 堿錳乾電池 193 10.3 傳統二次電池 195 10.3.1 鉛酸蓄電池 195 10.3.2 鎳基電池 197 10.3.3 鋰離子電池 198 10.4 燃料電池 200 10.4.1 燃料電池基礎 200 10.4.2 燃料電池的效率 202 例題 203 思考題 203 習題 204 第11章 新型能量轉化及儲能器件 11.1 超級電容器 205 11.1.1 超級電容器概述 206 11.1.2 超級電容器的分類 209 11.1.3 超級電容器關鍵材料及實例分析 213 11.2 鋰硫電池 216 11.2.1 鋰硫電池概述 217 11.2.2 鋰硫電池關鍵材料及實例分析 220 11.3 鈉離子電池 226 11.3.1 鈉離子電池發展歷程與基本概念 226 11.3.2 鈉離子電池關鍵材料 227 11.3.3 實例分析 230 11.4 固態電池 233 11.4.1 固態電解質概述 233 11.4.2 固態電解質在電池中的實際應用 237 例題 243 思考題 243 習題 244 第12章 電化學測試方法 12.1 電化學信號的測量 245 12.1.1 電極電勢的測量 245 12.1.2 極化電流的測量 246 12.1.3 工作電極 247 12.1.4 參比電極 249 12.1.5 輔助電極及鹽橋 252 12.1.6 電解池 254 12.2 電極動力學過程參數的研究方法 255 12.2.1 穩態和暫態 255 12.2.2 暫態測量技術 256 12.2.3 控制電流的暫態測量技術 257 12.2.4 控制電勢的暫態測量技術 259 12.3 線性電勢掃描與迴圈伏安技術 262 12.3.1 線性電勢掃描技術 262 12.3.2 迴圈伏安技術 265 12.4 電化學阻抗譜 268 12.4.1 交流電路的基本性質 268 12.4.2 法拉第阻抗及應用 270 12.4.3 交流電化學阻抗譜 271 例題 273 思考題 273 習題 273 附錄 附錄一 常見的標準電極電勢 274 附錄二 常見的溶度積（298.15K） 275 附錄三 常見的直接電荷轉移氣體反應類型 276 附錄四 常見的物理常量 276 參考文獻
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