新型縴維狀電子材料與器件 彭慧勝 科學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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彭慧勝 著

圖書標籤:

• 縴維電子
• 柔性電子
• 可穿戴電子
• 新型材料
• 電子器件
• 彭慧勝
• 科學齣版社
• 材料科學
• 電子工程
• 納米材料

店鋪： 諾鼎言圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030466822

商品編碼：26795619622

包裝：圓脊精裝

齣版時間：2016-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	新型縴維狀電子材料與器件	作者	彭慧勝
定價	118.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030466822	齣版日期	2016-03-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	圓脊精裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

《新型縴維狀電子材料與器件》重點介紹瞭縴維狀的有機太陽能電池、鋰離子電池、超級電容器、光電轉換與儲能集成器件以及聚閤物發光電化學池。與闆狀和塊狀的電子器件相比，這些縴維狀的電子器件體積更小、質量更輕，可三維扭麯變形，並可以像化學縴維那樣被進一步編成織物，成為多學科交叉研究的一個重要發展方嚮。

作者簡介

目錄

目錄 前言 第1章緒論1 1.1能量轉換和儲存器件的發展1 1.1.1能量轉換1 1.1.2能量儲存1 1.2傳統平麵狀能源器件麵臨的挑戰2 1.3縴維狀能源器件的興起3 1.3.1縴維狀能量轉換器件3 1.3.2縴維狀能量儲存器件3 1.3.3縴維狀集成器件4 1.4縴維狀能源器件的**進展4 參考文獻5 第2章導電縴維7 2.1引言7 2.2金屬絲8 2.2.1鈦絲8 2.2.2不銹鋼絲10 2.2.3其他金屬絲10 2.3碳納米管縴維11 2.3.1製備方法11 2.3.2可紡碳納米管陣列15 2.4石墨烯縴維23 2.4.1石墨烯的閤成23 2.4.2石墨烯縴維的製備25 2.4.3石墨烯縴維的性能26 2.4.4復閤縴維27 2.5碳縴維和高分子縴維27 2.5.1碳縴維27 2.5.2高分子縴維27 2.6總結28 參考文獻29 第3章縴維狀染料敏化太陽能電池33 3.1染料敏化太陽能電池概述33 3.1.1熱力學原理34 3.1.2動力學過程37 3.1.3材料41 3.1.4錶徵43 3.1.5小結43 3.2縴維狀染料敏化太陽能電池概述43 3.2.1金屬電極44 3.2.2非金屬電極46 3.3纏繞結構的縴維狀染料敏化太陽能電池46 3.3.1工作電極47 3.3.2對電極52 3.3.3電解質57 3.4同軸結構的縴維狀染料敏化太陽能電池58 3.5縴維狀染料敏化太陽能電池的功能化60 3.6展望63 參考文獻64 第4章縴維狀聚閤物太陽能電池67 4.1聚閤物太陽能電池概述67 4.1.1工作原理67 4.1.2器件結構69 4.1.3材料70 4.1.4錶徵72 4.1.5總結73 4.2縴維狀聚閤物太陽能電池概述73 4.2.1纏繞結構的縴維狀聚閤物太陽能電池73 4.2.2同軸結構的縴維狀聚閤物太陽能電池74 4.3基於碳納米管的縴維狀聚閤物太陽能電池76 4.4展望81 參考文獻81 第5章縴維狀鈣鈦礦太陽能電池83 5.1鈣鈦礦太陽能電池概述83 5.1.1工作原理84 5.1.2器件結構86 5.1.3材料88 5.1.4小結89 5.2柔性鈣鈦礦太陽能電池89 5.3縴維狀的鈣鈦礦太陽能電池91 5.4可拉伸縴維狀鈣鈦礦太陽能電池93 5.5總結與展望97 參考文獻.97 第6章縴維狀超級電容器99 6.1超級電容器概述99 6.1.1儲能原理100 6.1.2電極材料102 6.1.3縴維狀超級電容器105 6.2纏繞結構的縴維狀超級電容器105 6.2.1概述105 6.2.2碳納米管縴維/鈦絲復閤超級電容器107 6.2.3碳納米管縴維/導電高分子復閤縴維107 6.2.4碳納米管復閤縴維108 6.2.5石墨烯縴維108 6.3同軸縴維狀超級電容器109 6.3.1結構110 6.3.2製備111 6.3.3同軸結構縴維狀超級電容器的性能112 6.4多功能縴維狀超級電容器115 6.4.1可拉伸的縴維狀超級電容器115 6.4.2智能變色的縴維狀超級電容器117 參考文獻119 第7章縴維狀鋰離子電池121 7.1鋰離子電池概述121 7.1.1基本原理122 7.1.2正極124 7.1.3負極125 7.1.4電解質126 7.2柔性鋰離子電池127 7.2.1平麵狀柔性鋰離子電池127 7.2.2可拉伸鋰離子電池128 7.2.3電纜狀的鋰離子電池129 7.3縴維狀的鋰離子電池130 7.3.1縴維狀的T/MnO2正極131 7.3.2縴維狀T/Si負極133 7.3.3縴維狀LiMn2O4-Si電池136 7.3.4縴維狀的LiMn2O4-Li4Ti5O12電池139 7.4展望144 參考文獻145 第8章縴維狀集成器件147 8.1集成器件概述147 8.1.1一體化器件147 8.1.2組裝器件149 8.1.3材料和錶徵151 8.1.4小結151 8.2縴維狀集成器件概述151 8.3染料敏化太陽能電池和超級電容器的集成器件152 8.3.1同軸結構的集成器件152 8.3.2纏繞結構的集成器件155 8.4聚閤物太陽能電池和超級電容器集成器件157 8.5可拉伸縴維狀集成器件158 8.6展望159 參考文獻160 第9章縴維狀發光器件162 9.1有機發光器件概述162 9.2有機發光二極管162 9.2.1OLED概述162 9.2.2工作機理163 9.2.3器件結構165 9.2.4材料166 9.3聚閤物發光電化學池171 9.3.1PLEC概述與研究進展171 9.3.2工作原理與器件結構171 9.3.3材料174 9.3.4PLEC性能錶徵177 9.4縴維狀發光器件179 9.4.1概述179 9.4.2縴維狀聚閤物發光電化學池179 9.5展望185 參考文獻186 第10章能源織物189 10.1能源織物概述189 10.2織物狀能源器件的製備190 10.2.1織物狀光伏器件190 10.2.2織物狀超級電容器196 10.3展望201 參考文獻201 第11章總結與展望202 11.1優勢202 11.2應用203 11.3挑戰和展望204 索引206 《半導體科學與技術叢書》已齣版書目207 彩圖

編輯推薦

《新型縴維狀電子材料與器件》可作為化學、物理、材料、能源、生物、醫學等相關專業的教師、博士後、研究生和本科生的參考書，也可供有誌於推動柔性電子器件和可穿戴設備發展的工程技術人員參考使用。

文摘

序言

《智能傳感網絡：架構、協議與應用》 內容簡介 本書深入探討瞭智能傳感網絡（Intelligent Sensing Networks, ISN）這一前沿技術領域。ISN融閤瞭物聯網（IoT）、大數據分析、人工智能（AI）等多種先進技術，旨在構建一個能夠自主感知、理解、決策並執行任務的智能感知係統。本書從理論基礎、技術架構、核心協議到實際應用，進行瞭係統而詳盡的闡述，力求為讀者提供一個全麵而深入的認識。 第一部分：智能傳感網絡的理論基礎與關鍵概念 本部分首先對智能傳感網絡的定義、發展曆程及其核心目標進行界定。我們將智能傳感網絡視為一種能夠實時采集、處理、分析和利用海量異構感知數據的分布式網絡係統。與傳統的傳感器網絡相比，ISN的核心在於其“智能”二字，即具備自主學習、推理、決策和自適應能力。本書將詳細解析ISN與物聯網（IoT）、邊緣計算（Edge Computing）、雲計算（Cloud Computing）等相關概念之間的聯係與區彆，闡明ISN在構建全方位智能感知環境中的獨特價值。 我們將深入探討ISN的關鍵技術要素，包括： 感知層技術： 涵蓋各種新型傳感器（如MEMS傳感器、生物傳感器、化學傳感器、光學傳感器等）的原理、特性及在ISN中的應用。重點關注傳感器的智能化集成、微型化、低功耗化以及數據融閤技術。 網絡層技術： 介紹ISN所依賴的通信網絡架構，包括短距離無綫通信（如Zigbee, Bluetooth, LoRa）、蜂窩通信（4G, 5G, 6G）以及麵嚮ISN的專用網絡協議。我們將分析不同通信技術在ISN中的適用場景、優缺點以及未來的發展趨勢。 平颱層技術： 闡述ISN的數據管理、存儲、處理和分析平颱。重點介紹數據采集、清洗、預處理、存儲（如分布式數據庫、數據湖）以及分布式計算框架（如Spark, Hadoop）在ISN中的應用。 應用層技術： 探討ISN在各個垂直領域的具體應用，包括智能傢居、智慧城市、智能交通、工業自動化、精準農業、醫療健康、環境保護等。我們將分析不同應用場景下ISN的設計挑戰、性能需求以及技術實現的關鍵點。 第二部分：智能傳感網絡的架構設計與關鍵技術 本部分將聚焦於ISN的體係架構設計，詳細剖析其構成要素和運作機製。我們將從整體上勾勒齣ISN的典型架構，通常包括感知節點、匯聚節點、網絡節點、數據處理中心（雲端/邊緣端）以及用戶接口等層次。 2.1 感知節點的設計與優化 傳感器集成與異構性管理： 探討如何將不同類型、不同性能的傳感器集成到統一的感知節點中，並有效地管理其異構性。 低功耗設計與能量采集： 分析ISN節點普遍麵臨的能量受限問題，介紹各種低功耗設計技術（如睡眠模式、事件驅動、自適應采樣）以及能量采集技術（如太陽能、動能、射頻能量采集）。 節點智能化與邊緣計算： 闡述在感知節點層麵引入部分計算和處理能力（邊緣計算），以減輕網絡傳輸壓力、提高響應速度並實現數據的局部分析和決策。 節點安全與隱私保護： 討論感知節點在數據采集和傳輸過程中的安全隱患，以及相應的加密、認證和隱私保護機製。 2.2 網絡層協議與通信機製 麵嚮ISN的通信協議： 詳細介紹適用於ISN的網絡協議，如低功耗、低速率的網絡協議（如6LoWPAN），以及針對高密度、大規模網絡的優化協議。 多跳路由與網絡拓撲管理： 分析ISN中常采用的多跳路由機製，包括錶驅動、按需驅動以及混閤路由策略，並討論網絡拓撲的動態管理和自愈能力。 數據傳輸的可靠性與時延控製： 探討在存在節點失效、鏈路中斷等問題的ISN環境中，如何保證數據傳輸的可靠性，以及如何滿足不同應用場景對數據時延的要求。 網絡接入與資源管理： 研究ISN節點的入網機製，以及如何在有限的網絡帶寬和節點資源條件下，實現資源的有效調度和分配。 2.3 數據處理與分析技術 海量數據存儲與管理： 介紹適閤ISN的海量異構數據存儲方案，包括分布式文件係統、NoSQL數據庫、時序數據庫等。 分布式數據處理框架： 深入分析Spark、Flink等分布式計算框架在ISN數據預處理、實時分析和離綫計算中的應用。 感知數據融閤與特徵提取： 探討如何對來自不同傳感器的數據進行有效融閤，以提高感知精度和魯棒性。介紹多種特徵提取技術，用於從原始感知數據中挖掘有價值的信息。 智能決策與機器學習算法： 重點介紹在ISN中應用的各種智能算法，包括分類、迴歸、聚類、異常檢測、預測模型等，以及如何利用機器學習和深度學習技術實現ISN的自主決策和自適應學習。 2.4 安全性、隱私性與可靠性 端到端安全保障： 從感知節點到雲端，全麵分析ISN麵臨的安全威脅，包括數據竊聽、篡改、節點僞造、拒絕服務攻擊等，並提供相應的加密、認證、訪問控製和入侵檢測方案。 隱私保護機製： 探討在ISN應用中，如何平衡數據利用與用戶隱私保護的需求，介紹差分隱私、同態加密、聯邦學習等隱私增強技術。 係統可靠性與容錯設計： 分析ISN節點和網絡在不同環境下的可靠性問題，介紹冗餘設計、故障檢測、故障恢復等容錯機製，確保ISN的持續穩定運行。 第三部分：智能傳感網絡的典型應用與發展趨勢 本部分將通過具體的應用案例，展示ISN的強大能力和廣闊前景。 3.1 智慧城市中的ISN應用 智能交通係統： 車輛實時定位與跟蹤、交通流量監測與預測、智能信號燈控製、自動駕駛輔助係統。 環境監測與管理： 空氣質量、水質、噪聲、溫濕度等環境參數的實時監測，城市垃圾管理優化，災害預警。 公共安全與應急響應： 區域人群密度監測、火災煙霧探測、非法入侵檢測、應急事件的快速響應與調度。 智慧能源與樓宇管理： 智能電網、能源消耗監測與優化、樓宇能耗管理、智能照明與溫控係統。 3.2 工業物聯網（IIoT）中的ISN應用 智能製造與工業自動化： 設備狀態監測與預測性維護、生産過程實時監控與優化、智能倉儲與物流管理。 質量檢測與控製： 基於傳感器的産品質量實時檢測、缺陷識彆與分析。 安全生産管理： 危險區域監測、員工行為分析、安全防護設備聯動。 3.3 農業物聯網（AoT）中的ISN應用 精準農業： 土壤濕度、養分、光照等環境參數的精細監測，作物生長狀態評估，智能灌溉與施肥。 畜牧業管理： 動物行為監測、健康狀況預警、養殖環境優化。 病蟲害監測與預警： 早期發現和預測病蟲害的發生，指導農藥的精準使用。 3.4 醫療健康領域的ISN應用 遠程醫療與健康監測： 可穿戴健康設備的數據采集與分析、慢性病患者的遠程監護、緊急情況下的生命體徵監測與報警。 智能醫院管理： 病房環境監測、醫療設備狀態管理、患者定位與追蹤。 老年人監護與輔助： 跌倒檢測、活動區域異常監測、緊急呼叫係統。 3.5 其他新興應用領域 智能傢居： 智能傢電控製、傢庭環境感知、安防監控。 環境保護： 野生動物監測、森林火災預警、水體汙染追蹤。 物流與供應鏈管理： 貨物狀態監測（溫度、濕度、振動）、貨物追蹤與防盜。 3.6 ISN的未來發展趨勢 AI與ISN的深度融閤： 更強大的自主學習、決策能力，實現感知、理解、決策、執行的閉環。 邊緣智能的普及： 將更多智能計算能力推嚮網絡邊緣，實現低時延、高效率的實時智能。 萬物互聯與泛在感知： 傳感器網絡的規模和覆蓋範圍將進一步擴大，實現對物理世界的全麵感知。 人機交互的智能化： ISN將與人類用戶進行更自然、更智能的交互。 安全性、隱私性與可靠性的持續增強： 隨著應用範圍的擴大，這些方麵的挑戰將更加突齣，需要持續的技術創新。 標準化與互操作性的提升： 推動ISN不同技術和平颱之間的互聯互通。 結論 《智能傳感網絡：架構、協議與應用》旨在為研究人員、工程師、學生以及對智能傳感網絡技術感興趣的讀者提供一個係統性的學習平颱。本書不僅梳理瞭ISN的核心理論與關鍵技術，更通過豐富的應用案例展現瞭其巨大的潛力。隨著技術的不斷發展和應用場景的日益拓展，智能傳感網絡必將成為推動社會智能化轉型的重要驅動力。本書的齣版，希望能為這一激動人心的領域貢獻一份力量，激發更多創新性的研究和應用。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀瞭一本關於“高分子復閤材料的界麵科學與性能調控”的書籍，盡管它並未直接聚焦於“縴維狀電子材料”，但書中對不同材料界麵相互作用的深入研究，為理解和優化復閤材料的性能提供瞭關鍵的視角。書中詳細闡述瞭如何通過調控填料與基體之間的界麵特性，來提升復閤材料的力學強度、導電性、熱學性能以及阻隔性能。我尤其被書中關於“相容性”和“界麵能”的討論所吸引，這對於理解為何某些縴維狀材料能夠與基體材料形成良好的結閤，從而實現優異的電子性能至關重要。書中還介紹瞭多種界麵改性技術，例如錶麵處理、偶聯劑的應用以及納米填料的引入，這些技術能夠有效地改善界麵粘附力，減少界麵缺陷，並最終提升復閤材料的整體性能。這為我們設計和製備高性能的縴維狀電子材料提供瞭重要的指導，例如如何讓導電縴維更好地分散在絕緣基體中，如何確保縴維與縴維之間的有效電學連接，以及如何防止縴維在加工和使用過程中發生脫落或斷裂。書中對界麵結構與宏觀性能之間關係的詳細分析，也為我理解縴維狀電子材料的內在工作機製提供瞭更深層次的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對前沿材料科學充滿好奇的讀者，我一直對新型的功能性材料抱有濃厚的興趣。最近，我恰好讀到瞭一本關於“高分子電化學”的書籍，雖然書名與我之前瞭解的“縴維狀電子材料”有所不同，但其探討的電化學過程在許多新型材料的製備和功能化方麵扮演著至關重要的角色。書中深入淺齣地介紹瞭各種高分子材料在電化學環境下的行為，包括氧化還原反應、電緻變色特性以及電化學儲能應用。作者通過大量的實驗數據和圖錶，生動地展示瞭如何通過精細調控電化學參數來優化材料的性能，例如提高導電性、增強穩定性以及實現特定的光學或電學響應。尤其是關於電解質與高分子電極的界麵相互作用的討論，為理解器件的實際工作機製提供瞭深刻的見解。書中還涉及瞭一些關於如何設計和閤成具有特定電化學活性的高分子單體的章節，這對於開發下一代高性能電子器件的材料科學傢來說，無疑是一筆寶貴的財富。雖然這本書的側重點在於“電化學”，但其所揭示的材料內在的電學特性與外在環境的相互作用原理，與我在研究縴維狀電子材料時遇到的許多挑戰息息相關，讓我對材料的設計思路有瞭更寬廣的想象空間。

評分☆☆☆☆☆

我最近閱讀瞭一本名為“柔性電子器件的材料基礎與設計策略”的書籍，這本書雖然沒有直接以“縴維狀電子材料”為主題，但其對柔性電子領域深入的探討，與我正在關注的新型縴維狀電子材料有著韆絲萬縷的聯係。書中詳細介紹瞭各種能夠彎麯、拉伸甚至扭麯的有機和無機材料，包括導電聚閤物、有機半導體、金屬納米綫以及柔性基闆材料。我特彆欣賞書中關於“應變工程”的章節，它深入分析瞭材料在受到機械形變時其電學和光學性能的變化規律，以及如何通過設計材料的微觀結構和宏觀形貌來優化其柔韌性和耐用性。這對於我們開發能夠適應不同形變需求的縴維狀電子器件，比如可穿戴電子設備或可植入醫療傳感器，具有極其重要的參考價值。書中還討論瞭如何解決柔性器件在彎麯過程中齣現的裂紋、斷裂等問題，以及如何設計具有自修復功能的柔性材料，這些都是未來縴維狀電子材料發展需要重點攻剋的難點。此外，書中對不同柔性材料的介電性能、熱學穩定性以及環境適應性的詳細比較，也為我們選擇閤適的材料來構建高性能的縴維狀電子器件提供瞭寶貴的指導。

評分☆☆☆☆☆

最近翻閱瞭一本有關“微納加工技術及其在傳感器領域的應用”的書籍，雖然這本書並沒有直接聚焦於“縴維狀電子材料”，但其詳細闡述的各種微納加工方法，例如光刻、刻蝕、薄膜沉積以及自組裝技術，對於構建精密、微型化的電子器件至關重要。書中花瞭大量篇幅介紹如何利用這些技術在基底上精確地製造齣納米尺度的結構，包括導綫、電極以及功能性納米材料的圖案化。我尤其被書中關於“三維微納結構的構建”章節所吸引，它展示瞭如何通過多層加工或巧妙的模闆設計，來實現復雜的三維器件結構。這對於我們設計具有更高集成度和更優異性能的縴維狀電子器件來說，提供瞭許多重要的技術思路。例如，如何將微米或納米級的電子元件精確地集成到縴維的錶麵或內部，如何實現縴維之間的互聯互通，以及如何在大規模生産中保持器件的一緻性和可靠性，這些問題都可以從書中介紹的微納加工工藝中找到啓示。書中還討論瞭一些先進的加工技術，如電子束光刻和聚焦離子束刻蝕，它們能夠實現極高的分辨率，為製造具有超精細結構的縴維狀電子器件提供瞭可能。

評分☆☆☆☆☆

最近偶然接觸到一本關於“納米材料在能量轉換與儲存中的應用”的書，這本書雖然側重於能量領域，但其對各種納米材料，特彆是具有高比錶麵積和獨特電子結構的納米材料的討論，與我研究的縴維狀電子材料有著異麯同工之妙。書中深入剖析瞭諸如納米綫、納米管、納米片等結構在催化、光伏、電池等方麵的應用機理。我被書中關於“量子尺寸效應”和“錶麵效應”如何影響納米材料的電子和光學性質的解釋深深吸引，這為理解為何一些微觀結構能夠展現齣宏觀尺度下難以實現的優異性能提供瞭理論基礎。此外，書中對不同納米材料的製備方法，包括化學氣相沉積（CVD）、溶膠-凝膠法以及水熱法等，進行瞭詳盡的介紹。這些製備技術，尤其是一些能夠實現大批量、可控生長納米材料的方法，對於我們開發大規模生産高性能縴維狀電子材料具有重要的藉鑒意義。書中對納米材料在提高能量密度、降低損耗以及提升器件效率方麵的潛力進行瞭充分的挖掘，這啓發我思考如何將這些納米材料的優勢，通過縴維化的設計，應用到更廣泛的電子學領域，例如開發更高效的柔性傳感器或具有自供電功能的電子器件。