《电化学基础教程》（第三版） 系统介绍了电化学的基本原理、方法及应用，注重物理化学与电化学的知识体系衔接，重视基本概念的阐述，内容新颖、难易适中。全书分为四个部分，第一部分介绍电化学体系的组成以及导体和电解质的性质（第1～3章）；第二部分介绍电化学热力学原理以及电极/溶液界面双电层的结构和性质（第4、5章）；第三部分介绍电极过程动力学基本原理及各种研究和测量方法（第6～9章）；第四部分介绍化学电源、电镀、电解、腐蚀防护、电合成、电催化等领域一些实际电极过程的基本原理（第10章）。本书配套有15个教学视频、10个图文扩展阅读素材和部分习题解答，可通过扫描书中二维码阅读。
本书主要供高等院校能源化学工程、储能科学与技术、新能源材料与器件、化学工程与工艺、应用化学、物理化学及相关专业作为电化学原理或电化学基础课程的教材使用，也可供化学电源、表面处理、工业电解、腐蚀防护、电分析化学、材料电化学等领域的教学、科研、技术人员参考。
高鹏 工学博士，哈尔滨工业大学（威海）海洋学院应用化学系副教授，硕士研究生导师。在教学与人才培养方面，指导学生获哈工大优秀硕士学位论文、山东省优秀学士学位论文、全国化工设计大赛二等奖、全国节能减排大赛三等奖、中国大学生动力电池创新竞赛全国铜奖、山东省大学生创新创业大赛铜奖等奖项。主编的专业课教材《电化学基础教程》（二版）被评为2020年中国石油和化学工业优秀教材一等奖，被全国40余所院校选用为教材，在国内产生较大影响。主持航天科学技术基金等科研项目6项，参与国家重点研发计划变革性技术重点专项等科研项目5项。
第1章 绪论 1
1.1 电化学简介 1
1.2 电化学的历史 2
1.3 电化学研究领域的发展 4
1.4 本书结构与学习方法 6
复习题 7
第2章 导体和电化学体系 8
2.1 电学基础知识 8
2.1.1 电场与电势 8
2.1.2 导体及其在电场中的性质 9
2.2 两类导体的导电机理 10
2.2.1 电子导体的导电机理 10
2.2.2 离子导体的导电机理 12
2.3 电化学体系 12
2.3.1 两类电化学装置 12
2.3.2 从电子导电到离子导电的转换 14
2.4 法拉第定律 14
2.5 实际电化学装置的设计 16
2.5.1 实际电化学装置的组成 16
2.5.2 实际电化学装置设计示例 17
复习题 18
第3章 液态电解质与固态电解质 20
3.1 电解质溶液与离子水化 20
3.1.1 溶液中电解质的分类 20
3.1.2 水的结构与水化焓 21
3.1.3 离子的水化膜 22
3.1.4 固/液界面的水化膜 24
3.2 电解质溶液的活度 24
3.2.1 活度的概念 24
3.2.2 离子的平均活度 25
3.2.3 离子强度定律 26
3.3 电解质溶液的电迁移 27
3.3.1 电解质溶液的电导率 27
3.3.2 离子的淌度 29
3.3.3 离子迁移数 31
3.3.4 水溶液中质子的导电机制 32
3.4 电解质溶液的扩散 34
3.4.1 Fick第一定律 34
3.4.2 Fick第二定律 35
3.4.3 扩散系数 36
3.5 电解质溶液的离子氛理论 38
3.5.1 离子氛的概念 38
3.5.2 松弛效应与电泳效应 39
3.5.3 昂萨格极限公式 39
3.5.4 交流电场和强电场对电解质电导的影响 40
3.6 无机固体电解质 40
3.6.1 无机固体电解质离子导电机理 41
3.6.2 固态锂电池中的无机固体电解质 42
3.7 聚合物电解质 43
3.7.1 固态锂电池中的聚合物电解质 43
3.7.2 全氟磺酸聚合物膜 44
3.8 熔盐电解质 44
3.8.1 熔融电解质 44
3.8.2 室温离子液体 45
复习题 46
第4章 电化学热力学 48
4.1 相间电势与可逆电池 48
4.1.1 内电势与外电势 48
4.1.2 界面电势差 50
4.1.3 电化学势与费米能级 51
4.1.4 可逆电池 51
4.2 电极电势 53
4.2.1 氢标电极电势与 Nernst方程 53
4.2.2 氢标电极电势在计算中的应用 55
4.2.3 可逆电极 56
4.3 液体接界电势 57
4.4 离子选择性电极 58
4.4.1 膜电势 59
4.4.2 玻璃电极 60
4.4.3 其他类型的离子选择性电极 61
复习题 62
第5章 双电层 64
5.1 双电层简介 64
5.1.1 双电层的形成 64
5.1.2 离子双层的形成条件 65
5.1.3 理想极化电极与理想不极化电极 66
5.2 双电层结构的研究方法 67
5.2.1 电毛细曲线 67
5.2.2 微分电容曲线 69
5.2.3 零电荷电势 71
5.2.4 离子表面剩余量 72
5.3 双电层结构模型的发展 73
5.3.1 Helmholtz模型与Gouy-Chapman模型 73
5.3.2 Gouy-Chapman-Stern模型 74
5.3.3 Grahame模型与特性吸附 80
5.3.4 Bockris模型与溶剂层的影响 83
5.4 有机活性物质在电极表面的吸附 85
5.4.1 有机物的可逆吸附 85
5.4.2 有机物的不可逆吸附 88
复习题 88
第6章 电化学动力学概论 90
6.1 电极的极化 90
6.1.1 极化与过电势 90
6.1.2 极化曲线与三电极体系 91
6.1.3 稳态极化曲线的测量 93
6.1.4 电化学工作站 94
6.2 不可逆电化学装置 95
6.3 电极过程与电极反应 97
6.3.1 电极过程历程分析 97
6.3.2 电极反应的特点与种类 99
6.4 电极过程的速率控制步骤 99
6.4.1 速率控制步骤 99
6.4.2 常见极化类型 101
6.4.3 电极过程的特征及研究方法 102
复习题 103
第7章 电化学极化 105
7.1 电化学动力学理论基础 105
7.1.1 化学动力学回顾 105
7.1.2 电子转移的动态平衡与极化本质 108
7.1.3 电子转移动力学理论发展简介 109
7.2 电极动力学的Butler-Volmer模型 110
7.2.1 单电子反应的Butler-Volmer公式 111
7.2.2 传递系数 114
7.2.3 标准速率常数 115
7.2.4 交换电流密度 115
7.3 单电子反应的电化学极化 117
7.3.1 电化学极化下的Butler-Volmer公式 117
7.3.2 Tafel公式 118
7.3.3 线性极化公式 119
7.4 多电子反应的电极动力学 121
7.4.1 多电子反应的Butler-Volmer公式 121
7.4.2 多电子反应的电化学极化 123
7.4.3 多电子反应中控制步骤的计算数 124
7.5 电极反应机理的研究 125
7.5.1 利用电化学极化曲线测量动力学参数 125
7.5.2 电极反应的级数 126
7.5.3 平衡态近似与电极反应历程分析 127
7.6 分散层对电极反应速率的影响———ψ1 效应 129
7.6.1 分散层电势差对电极动力学的影响 129
7.6.2 考虑了ψ1 电势的动力学公式 130
7.6.3 过硫酸根离子还原极化曲线分析 130
7.7 平衡电势与稳定电势 132
7.7.1 稳定电势 132
7.7.2 如何建立平衡电势 133
复习题 134
第8章 浓度极化 137
8.1 液相传质 137
8.1.1 液相传质方式 137
8.1.2 液相传质流量 139
8.1.3 支持电解质 139
8.2 扩散与扩散层 140
8.2.1 稳态扩散与非稳态扩散 140
8.2.2 扩散层 141
8.3 稳态扩散传质规律 142
8.3.1 理想稳态扩散 142
8.3.2 稳态对流扩散 144
8.4 可逆电极反应的稳态浓度极化 148
8.4.1 产物不溶 148
8.4.2 产物可溶，且产物初始浓度为零 150
8.4.3 产物可溶，且产物初始浓度不为零 151
8.5 电化学极化与浓度极化共存时的稳态动力学规律 153
8.5.1 混合控制的稳态动力学公式 153
8.5.2 电化学极化和浓度极化特点比较 156
8.6 流体动力学方法简介 158
8.6.1 旋转圆盘电极 158
8.6.2 旋转环盘电极 161
8.7 电迁移对扩散层中液相传质的影响 162
8.8 表面转化步骤对电极过程的影响 164
8.8.1 表面转化步骤控制时的动力学公式 165
8.8.2 均相表面转化与液相传质共同控制时的动力学公式 166
复习题 168
第9章 基本暂态测量方法与极谱法 170
9.1 电势阶跃法 171
9.1.1 平面电极的大幅度电势阶跃 172
9.1.2 时间常数 175
9.1.3 微观面积与表观面积 178
9.1.4 球形电极的大幅度电势阶跃 179
9.1.5 微电极 181
9.1.6 准可逆和不可逆电极反应的电势阶跃 183
9.2 电流阶跃法 185
9.2.1 电流阶跃下的粒子浓度分布函数 186
9.2.2 可逆电极反应的电势-时间曲线 189
9.2.3 不可逆电极反应的电势-时间曲线 190
9.2.4 电极反应动力学参数测量方法小结 191
9.3 循环伏安法 192
9.3.1 扫描过程中的浓度分布曲线变化 193
9.3.2 可逆体系的循环伏安曲线 194
9.3.3 准可逆和不可逆体系的循环伏安曲线 196
9.3.4 吸脱附体系的循环伏安曲线 197
9.3.5 双层电容与溶液电阻对CV曲线的影响 198
9.4 电化学阻抗谱 198
9.4.1 电工学基础知识 199
9.4.2 阻抗复平面图 200
9.4.3 电化学体系的等效电路与阻抗谱 202
9.4.4 阻抗谱的半圆旋转现象与常相位元件 204
9.4.5 阻抗谱的数据处理与解析 205
9.5 滴汞电极与极谱法 207
9.5.1 滴汞电极 207
9.5.2 扩散极谱电流 208
9.5.3 极谱波 210
复习题 212
第10章 实际电极过程 214
10.1 电催化概述 215
10.2 氢电极过程 217
10.2.1 氢在电极上的吸附 217
10.2.2 氢的阴极还原 219
10.2.3 氢的阳极氧化 222
10.3 氧电极过程 224
10.3.1 氧的阴极还原机理 225
10.3.2 氧在电极上的吸附 226
10.3.3 氧阴极还原的电催化剂 227
10.3.4 氧的阳极氧化机理 229
10.4 金属阴极过程 229
10.4.1 金属阴极过程基本特点 230
10.4.2 简单金属离子的阴极还原 231
10.4.3 金属配离子的阴极还原 232
10.4.4 电结晶 233
10.4.5 电解法制备金属粉末 235
10.4.6 电铸 236
10.5 金属阳极过程 236
10.5.1 正常的金属阳极溶解过程 237
10.5.2 金属的钝化 237
10.5.3 金属的自溶解 239
10.5.4 金属腐蚀与防护 242
10.5.5 金属电解加工与抛光 245
10.5.6 电池中锌电极的阳极过程 245
10.5.7 铝合金的阳极氧化 247
10.6 电合成电极过程 248
10.6.1 电解合成二氧化锰 249
10.6.2 电解合成己二腈 250
10.7 CO2 的电化学还原过程 252
10.7.1 CO2 电催化还原机理 252
10.7.2 CO2 电催化还原的主要影响因素 254
10.7.3 非水溶液体系中的CO2 电催化还原 256
10.8 嵌入型电极过程 256
10.8.1 嵌入型电极的结构特征 256
10.8.2 嵌入型电极的动力学特征 258
10.8.3 嵌入型电极的电化学机理模型 258
复习题 260
附录 标准电极电势表（29815K，101325kPa） 262
部分习题解答 264
参考文献 265
电化学名词术语中英文对照表 266
符号表 271
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