锂离子电池电化学

量子尺寸效应描述的是当材料的尺寸接近纳米级时，其电子和光学特性发生变化的现象。当材料的尺寸与电子的德布罗格利波长相当时，就会产生量子约束。这将量子化电子能级，从而产生与尺寸相关的带隙，[latex]E_g(R) \approx E_{g,\b\u\lk} + \frac\{hb}.+ （\frac{1}{m_e^*} + \frac{1}{m_h^*}）[/latex]。

潮湿空气中液面上水的平衡蒸汽压（[latex]p^*_{H_2O,a}[/latex]）略大于纯水表面的平衡蒸汽压（[latex]p^*_{H_2O}[/latex]）。水蒸气增强因子 [latex]f_w[/latex] 可以量化这种差异，它取决于温度和潮湿空气的压力。其关系为 [latex]p^*_{H_2O,a} = f_w(T, p_{ms}) \cdot p^*_{H_2O}[/latex].

稀土磁铁是由稀土元素合金制成的强力永磁体。稀土磁铁开发于20世纪70年代和80年代，最常见的类型是钕磁铁（NdFeB）和钐钴磁铁（SmCo）。它们是目前已知的最强永磁体，产生的磁场比铁氧体或铝镍钴磁铁强得多，从而能够实现许多技术的小型化和性能提升。注意：“稀土元素”一词是历史上的误称。这些元素在地壳中并非极其稀有。铈是含量最丰富的元素，与铜相似，是第25位最丰富的元素。即使是含量最少的稳定稀土元素镥，其常见程度也比黄金高出近200倍。“稀有”标签的出现是因为它们难以分离。

CIE白度指数是由国际照明委员会制定的标准化公式，用于量化白度的感知程度。其计算基于样本与参考光源的CIE三刺激值（X, Y, Z）及色度坐标（x, y）。 其核心计算公式为：[latex]W_{CIE} = Y + 800(x_n - x) + 1700(y_n - y)[/latex].

分子自组装是一个“自下而上”的过程，分子无需外界引导即可自发地组装成有序结构。这种现象由氢键、疏水作用和范德华力等非共价相互作用驱动，是生物学的基础（例如蛋白质折叠、脂质双层形成）。在生物材料领域，它被用于制造复杂的纳米结构材料，例如用于生物医学应用的水凝胶和纳米纤维。

ISO 5725 标准将准确度定义为真实度和精确度的结合。真实度是指大量测量结果的平均值与公认参考值的接近程度，量化系统误差或偏差。精确度是一组结果之间的接近程度，量化随机误差。因此，准确度既需要高真实度，也需要高精确度。

锂离子电池通过插层机制发挥作用，即离子可逆地插入层状主材料中。在放电过程中，锂离子（[latex]Li^+[/latex]）从负极（阳极）（通常是石墨）脱闰，并通过非水电解质闰入正极（阴极）（通常是金属氧化物）。电子穿过外部电路，产生电流。

放电深度 (DoD) 表示电池容量已释放的百分比。它是充电状态 (SoC) 的倒数，其中 100% DoD 表示电池电量已耗尽。电池的循环寿命与其平均 DoD 高度相关；较低的 DoD 循环次数（例如，仅放电至容量的 80%）可显著增加电池的循环次数。

微机电系统缩放定律描述了当设备尺寸缩小到微尺度时，物理力和属性是如何变化的。与受重力和惯性支配的宏观世界不同，微观领域受表面张力、粘度和静电力等表面力的支配。例如，重力与体积成比例（[latex]L^3[/latex]），而静电力与面积成比例（[latex]L^2[/latex]），尺寸越小，静电力越强。.

钕磁铁是目前市面上磁力最强的永磁体。它是钕、铁和硼的三元合金，化学计量式为Nd2Fe14B。其强大的磁力源于其四方晶体结构所赋予的高磁各向异性和饱和磁化强度。然而，钕磁铁易碎、易腐蚀，且居里温度较低。

单电子晶体管 (SET) 是一种利用受控电子隧穿效应来操控单个电子流动的开关器件。它由一个量子点（“岛”）组成，该量子点通过隧道结耦合到源极和漏极引线，并通过电容耦合到栅极。其工作原理依赖于库仑阻塞效应，从而实现极高的灵敏度和低功耗。

1986 年，Georg Bednorz 和 K. Alex Müller 在一种陶瓷材料（一种镧基铜酸盐钙钛矿）中发现了超导性，临界温度约为 35 K。这明显高于当时传统超导体的约 23 K 记录，打破了超导性仅限于较低温度的信念，开辟了高温超导领域。

碳纳米管 (CNT) 是由单层碳原子（石墨烯）卷曲而成的圆柱形分子。它们可以是单壁 (SWCNT) 或多壁 (MWCNT)。它们拥有非凡的性质，包括优异的抗拉强度（约 100 GPa）、高电导率和高热导率。它们的电子行为（金属性或半导体性）取决于其手性，即石墨烯晶格卷曲的角度。

金属有机骨架 (MOF) 是由含金属节点（二级结构单元，SBU）和有机配体（称为连接体）构成的结晶多孔材料。这些组分自组装成延伸的一维、二维或三维配位聚合物。金属和连接体的选择决定了所得骨架的拓扑结构、孔径和化学功能，从而能够针对特定应用实现高度可调性。