电化学基础与化学电源绪论

这是一篇关于绪论的思维导图，主要内容包括：1. 电化学定义，2. 历史发展，3. 核心理论，4. 现代分支（ISE），5. 化学电源（应用），6. 前沿与特色，7. 中国科学家贡献。

绪论

• 1. 电化学定义
  • 研究对象：电能与化学能相互转换
  • 研究层次：能量转换、界面性质、电荷转移
  • 学科框架：热力学、动力学、双电层
• 2. 历史发展
  • 启蒙（18-19世纪）：伽伐尼 -> 伏打 -> 戴维
  • 现代（20世纪至今）：Butler-Volmer方程 -> Marcus理论 -> 原位表征技术
  • 奠基（19-20世纪）：法拉第定律 -> 能斯特方程 -> 塔菲尔公式
• 3. 核心理论
  • 热力学
    • 核心：平衡态、可逆过程
    • 关键方程：能斯特方程
  • 动力学
    • 核心：反应速率、非平衡态
    • 关键方程：Butler-Volmer方程 / 塔菲尔公式
  • 桥梁：双电层理论
• 4. 现代分支（ISE）
  • 分析电化学
  • 生物电化学
  • 电化学能量转换与储存（重点）
  • 电化学材料科学（重点）
  • 电化学过程工程
  • 分子电化学
  • 物理电化学
• 5. 化学电源（应用）
  • 锂离子电池
    • 核心挑战：电极/电解质界面（SEI膜）
    • 工作原理：“摇椅”机制 / 嵌入反应
    • 关键材料：正极、负极、电解质
    • 性能指标：能量密度、功率密度、循环寿命
• 6. 前沿与特色
  • 国际前沿：单原子催化、电合成CO₂、人工智能辅助设计
  • 本校特色：电纺丝纳米材料用于电催化（怀化学院研究案例）
• 7. 中国科学家贡献
  • 吴浩青：零电荷电势、嵌入机理
  • 查全性：界面吸附、多孔电极
  • 田昭武：光电化学、微纳加工
  • 田中群：谱学电化学、表面增强拉曼