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出版社： 機械工業出版社
ISBN：9787111606239
版次：1
商品編碼：12440537
品牌：機工出版
包裝：平裝
開本：16開
出版時間：2018-10-01
用紙：膠版紙
頁數：397
產品特色適讀人群 ：適合石墨烯功能材料領域化學、材料、物理、生物等學科師生以及研究者參閱
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內容簡介《氧化石墨烯基本原理與應用》系統地介紹了氧化石墨烯自19世紀起的歷史發展沿革，不僅涵蓋了氧化石墨烯合成過程機理、結構模型、成分組成、化學性質、能譜表徵結果以及功能化修飾等相關內容，同時也介紹了氧化石墨烯在電子傳感器件、能源收集存儲、薄膜宏觀體、複合材料、生物醫學、化學催化以及工業化生產方面應用的新研究進展。《氧化石墨烯基本原理與應用》內容全面詳盡，內容深度和機理解釋客觀，是一本學習氧化石墨烯基礎原理與相關應用研究的經典著作。
作者簡介本書主編
Ayrat M.Dimiev博士
先進碳納米結構實驗室，喀山聯邦大學，喀山，俄羅斯
Ayrat M.Dimiev在位於俄羅斯喀山市的喀山聯邦大學獲得物理化學專業博士學位。在喀山農業大學任職助理教授三年後，他移居到美國教授國際高中畢業考試化學課程。在2018年，他加入萊斯大學James MTour教授課題組，在這裡他開始在碳領域的研究。他的探究涵蓋領域有碳納米管剪開、碳基介電複合材料、石墨插層化合物以及氧化石墨烯化學特性等。他在相關領域終的貢獻是揭示了石墨插層混合物中階段轉化機理，以及發展了氧化石墨烯的動力學結構模型。2013年，Dimiev博士接受來自AZ電子材料（現在是美國EMD功能材料有限公司，是德國達姆施塔特市Merck KGaA企業的業務）的個人邀請，去幫助發展他們新啟動的碳項目。在美國EMD功能材料有限公司期間，他將自己領域裡的專長用於建立和商業化由氧化石墨烯和其他碳納米結構組成的新產品。2016年5月，Dimiev博士作為喀山聯邦大學先進碳納米結構實驗室的負責人回到他在喀山的母校。Dimiev博士在碳領域發表了18篇論文，引用累計超過2000次，同時他擁有5項新發明專利應用。
Siegfried Eigler博士
化學和化工學院，查爾姆斯理工大學，哥德堡，瑞典
Siegfried Eigler於2016年在Friedrich-Alexander大學Norbert Jux教授指導下獲得有機化學專業博士學位。隨後，他在日本DIC有限公司分部DIC-柏林股份有限公司開展工業研究。相關研究集中在導電高分子和新型半導體單體上。2009年，他開始關於氧化石墨烯合成和應用的研究工作。兩年後，他成為Friedrich-Alexander大學講師和研究助理。在那裡，他開展關於氧化石墨烯合成的深入研究，並且他通過控制合成方法實現了避免碳晶格缺陷。基於這個發現，他可以研究氧化石墨烯可控的化學特性，並且合成了幾種新的石墨烯衍生物和複合材料。目前，他的研究集中在石墨烯化學特性的先進控制上。Eigler博士已發表27篇碳研究相關的文章，並且申請溼化學合成石墨烯相關專利一項，該專利技術可以實現缺點密度控制。他接受了瑞典哥德堡市查爾姆斯理工大學提供的職位，在2016年開始成為副教授。
本書參編
Seyed Hamed Aboutalebi 凝聚態國家重點實驗室，基礎科學研究所（IPM），德黑蘭，伊朗
Young Hoon Cho 能源工程學院，漢陽大學，首爾，韓國
Mohsen Moazzami Gudarzi 無機和分析化學學院，日內瓦大學，日內瓦，瑞士
Cary Michael Hayner 首席技術官，斯諾迪系統有限公司，芝加哥，伊利諾州，美國
Larisa Kovbasyuk 化學與藥學學院，無機化學II，Friedrich-Alexander大學，埃爾朗根，德國
Anton Lerf 瓦爾特-巴法力亞科學院邁斯納研究所，加爾興，德國
Sean E.Lowe 材料科學與工程學院，莫納什大學，克萊頓，澳大利亞
Andriy Mokhir 化學與藥學學院，無機化學II，Friedrich-Alexander大學，埃爾朗根，德國
Anton V.Naumov 物理與天文學學院，德克薩斯基督大學，沃思堡市，美國
Ho Bum Park 能源工程學院，漢陽大學，首爾，韓國
Ioannis V.Pavlidis 生物化學學院，卡塞爾大學，卡塞爾，德國
Samuele Porro 應用科學與技術學院，都靈理工大學，都靈，義大利
Ignazio Roppolo 太空人類機器人中心，義大利理工學院，都靈，義大利
Farhad Sharif 高分子工程與色彩技術學院，阿米爾卡比爾理工大學，德黑蘭，伊朗
Cristina Vallés 材料學院，曼徹斯特大學，曼徹斯特，英國
Hee Wook Yoon 能源工程學院，漢陽大學，首爾，韓國
Yu Lin Zhong 材料科學與工程學院，莫納什大學，克萊頓，澳大利亞
譯者序
原書序
原書前言
本書主編
本書參編
第1部分 基本原理
第1章 氧化石墨烯的沿革——從起源到石墨烯熱潮2
1.1引言2
1.2氧化石墨烯製備4
1.2.1改進和簡化氧化石墨烯製備的試驗4
1.2.2石墨的過氧化6
1.2.3形成機理——首次近似7
1.3重要含氧官能團的發現以及相關結構模型的發展9
1.3.1石墨氧化物成分解析9
1.3.2 1930~2006年結構模型的創造10
1.3.3形成機理的考慮——第二次近似14
1.4氧化石墨烯性質16
1.4.1熱降解和它的產物16
1.4.2化學還原反應17
1.4.3與酸和鹼的反應19
1.4.4「滲透膨脹」：水合作用和膠體形成19
1.4.5氧化石墨烯的酸性21
1.4.6插層和功能化反應24
1.4.7官能團以及它們對氧化石墨烯形成和破壞的反應與關係25
1.5總結26
參考文獻27
第2章 氧化石墨烯的形成機理和化學結構33
2.1引言33
2.2結構的基本概念34
2.3製備方法35
2.4形成機理37
2.4.1理論研究和系統複雜性37
2.4.2第一步：階段1 H2SO4-GIC的形成38
2.4.3第二步：階段1 H2SO4-GIC轉化為PGO39
2.4.4 PGO結構41
2.4.5第三步：PGO的剝離43
2.5與水接觸時PGO化學結構的轉變44
2.6化學結構和酸性的起源46
2.6.1結構模型和真實的結構46
2.6.2酸性的來源和動態結構模型52
2.7缺陷密度和含氧功能化石墨烯59
2.7.1通過Charpy-Hummers方法含氧功能化石墨烯59
2.7.2從石墨硫酸含氧功能化石墨烯63
2.8應對兩組分結構模型的挑戰66
2.9塊狀氧化石墨的結構70
2.10總結74
參考文獻74
第3章 表徵技術78
3.1氧化石墨烯核磁共振譜78
3.1.1固態核磁共振譜78
3.1.2氧化石墨烯的核磁共振譜79
3.1.3討論85
3.2紅外譜86
3.3 X射線光電子能譜89
3.4拉曼譜92
3.4.1概述92
3.4.2分子的拉曼譜93
3.4.3石墨烯、GO和RGO的拉曼譜93
3.4.4石墨烯的缺陷95
3.4.5 GO 和RGO的拉曼譜98
3.4.6統計拉曼顯微鏡(SRM)100
3.4.7展望103
3.5顯微鏡方法103
3.5.1掃描電子顯微鏡103
3.5.2原子力顯微鏡104
3.5.3透射電子顯微鏡106
3.5.4高解析度透射電子顯微鏡107
參考文獻110
第4章 氧化石墨烯分散體的流變性112
4.1氧化石墨烯分散體的液晶特性112
4.1.1液晶和Onsager理論112
4.1.2向列相碳納米材料112
4.2 GO液晶水系分散體的流變特性114
4.2.1動態剪切特性115
4.2.2均勻剪切特性118
4.2.3結構的恢復122
4.2.4調整GO分散體的流變性以實現可控制備123
4.2.5具有極大Kerr係數的電光開關125
4.3與其他體系的比較127
4.3.1與含水聚合物基質體系比較127
4.3.2 GO和氧化碳納米管水分散體的比較：維度的作用129
4.4總結和展望130
參考文獻131
第5章 氧化石墨烯的光學性質135
5.1引言135
5.2吸收特性135
5.3拉曼散射140
5.4光致發光142
5.5氧化石墨烯的量子點153
5.6應用154
參考文獻155
第6章 氧化石墨烯的功能化與還原160
6.1引言160
6.2氧化石墨烯的結構161
6.3氧化石墨烯的穩定性163
6.3.1氧化石墨烯的熱穩定性163
6.3.2氧化石墨烯在水溶液中的穩定性及化學性質163
6.3.3含氧功能化石墨烯的穩定性166
6.4非共價化學反應168
6.5共價鍵化學反應170
6.5.1主要在平面上發生的反應171
6.5.2平面上C-C鍵形成的認識174
6.5.3邊緣處的反應175
6.6氧化石墨烯的還原與歧化182
6.6.1還原182
6.6.2歧化作用185
6.6.3還原方法188
6.6.4含氧功能化石墨烯的還原190
6.7與還原氧化石墨烯的反應193
6.8氧化石墨烯可控的化學性質195
6.8.1多分散以及功能化石墨烯的命名196
6.8.2氧化石墨烯中的硫酸酯——熱重分析197
6.8.3含氧功能化石墨烯的合成修飾197
6.9討論203
參考文獻204
第2部分 應用
第7章 場效應電晶體、傳感器與透明導電膜212
7.1場效應電晶體212
7.2傳感器216
7.2.1氣體傳感器217
7.2.2溼度傳感器217
7.2.3生物傳感器220
7.3還原氧化石墨烯透明導電膜221
7.4基於氧化石墨烯的憶阻器224
7.4.1器件的製備225
7.4.2轉換機理226
參考文獻228
第8章 能量收集及存儲235
8.1太陽電池235
8.2鋰離子電池236
8.2.1概述236
8.2.2電化學原理236
8.2.3負極應用239
8.2.4正極應用247
8.2.5新興應用251
8.3超級電容器255
8.3.1概述255
8.3.2電化學基礎255
8.3.3純碳電極256
8.3.4贗電容特性的氧化石墨烯基複合電極263
8.4研究展望及發展機會266
參考文獻267
第9章 氧化石墨烯膜應用於分子篩271
9.1氧化石墨烯膜的出現：兩種方式271
9.2氧化石墨烯膜：基於結構概述272
9.3氧化石墨烯膜應用於分子篩274
9.4氧化石墨烯膜應用於水淨化和海水淡化領域278
9.5膜的其他應用283
9.5.1燃料電池膜283
9.5.2新一代電池的離子選擇性膜284
9.5.3脫水應用284
9.6總結及研究展望284
參考文獻285
第10章 氧化石墨烯基複合材料287
10.1引言287
10.1.1石墨與聚合物288
10.1.2氧化石墨基複合材料290
10.1.3碳納米管與石墨烯（氧化石墨烯）291
10.2將氧化石墨烯與聚合物混合的原因295
10.2.1製備高強聚合物：機械性能296
10.2.2電學性能303
10.2.3熱傳導性308
10.2.4阻隔性能310
10.3石墨烯與氧化石墨烯312
10.3.1尺寸效應313
10.3.2介質對氧化石墨烯結構的影響313
10.3.3提純工藝316
10.3.4熱不穩定性317
10.3.5健康問題317
10.3.6環境影響319
10.4總結320
參考文獻320
第11章 氧化石墨烯毒理學研究與生物醫學應用332
11.1引言332
11.2氧化石墨烯毒理性333
11.3毒理機制334
11.3.1膜目標334
11.3.2氧化應激335
11.3.3其他因素337
11.4氧化石墨烯生物醫學應用337
11.4.1氧化石墨烯在癌症和細菌感染治療中的應用337
11.4.2光熱療法337
11.4.3氧化石墨烯作為藥物載體339
11.5生物分析應用342
致謝344
參考文獻345
第12章 催化348
12.1引言348
12.2氧化石墨烯性質348
12.3氧化活性350
12.3.1氧化石墨烯的氧化反應350
12.3.2硫化物氧化356
12.3.3功能化材料358
12.4聚合反應359
12.5氧還原反應360
12.6 Friedel-Crafts和Michael加成363
12.7光催化364
12.8其他層狀碳基材料和GO複合材料的催化活性364
12.8.1未功能化碳基納米材料364
12.8.2混合催化劑和選擇性的應用364
12.9展望368
參考文獻368
第13章 工業化生產氧化石墨烯的挑戰373
13.1引言373
13.2石墨烯市場的範圍和規模373
13.3氧化石墨烯合成376
13.4氧化石墨烯生產中的問題377
13.4.1石墨來源377
13.4.2反應條件379
13.4.3處理及提純382
13.4.4存儲、處理及質量控制385
13.5現有成就及未來發展方向386
參考文獻387
術語391
收起全部↑
前言/序言氧化石墨烯（GO）已成為近10年來研究最廣泛的材料之一。它促進了化學/物理和材料科學領域的大規模跨學科研究。由於其獨特的性能，GO已成功通過多種應用測試。這一富有成果的研究領域已經產生了大量的出版物。一些綜述文章總結了最新進展。然而截至目前，將所有已發表的研究進行系統化，並且幫助對這一領域感興趣的非專家讀者方面只做了少量工作。本書旨在完成這項任務，每章的內容和本書總體上都是從基礎到複雜，以經典科學領域中典型的類別呈現。這使得本書與眾不同，有別於其他文獻。
今天，即使是專家也很難跟蹤該領域最近的所有出版物。對於非專業人員，通常是不可能去瀏覽這些浩瀚如海的出版物。由於現代GO領域普遍存在混淆，使得這一任務進一步複雜化。這種混淆主要源於基本概念的濫用，以及對GO化學結構的過度簡化和誤解。很難確定可信賴的高質量出版物，這些出版物正確使用基本化學術語，並正確解釋實驗數據。識別出正確採用基本化學術語，以及正確解釋實驗數據的可信的高質量論文是非常困難的。在本書中，打算基於可信賴的出版物表示GO真實的化學結構，並正確使用主要的基本概念，因為它們至今已被確定。
自2004年石墨烯時代開始以來，GO與石墨烯密切相關。那時，GO主要被認為是石墨烯的前驅體。術語「化學轉化的石墨烯」（CCG）被引入用於還原的氧化石墨烯（RGO），以突出RGO具有石墨烯相似的性質。在文獻中濫用術語「石墨烯」被錯誤地用來代替RGO，會造成非專家讀者之間的重大混淆。本書的目標是通過在石墨烯和RGO之間劃清界限，並通過展示它們的相似之處，以及它們的不同之處來幫助讀者區分兩者。更多的混淆源自於術語RGO被錯誤地用於通過熱處理GO得到的材料。本書強調這兩種材料是截然不同的，為後者引入術語「熱處理氧化石墨烯」（tpGO）。
由於RGO的電學特性低於真實石墨烯的電學特性，GO通常被認為是石墨烯的「弟弟」，或者是低等級的石墨烯。直到2011年左右，這個觀點才佔據主導地位。後來證明，從基礎科學的角度和實際應用來看，GO本身都是一種獨特而有價值的材料。GO超越石墨烯的主要優點是其在水中和幾種有機溶劑中的溶解性和可加工性好。GO的另一個好處是它具有多種化學改性功能，可以改變其性能。與石墨烯相比，以t為單位進行大規模生產的能力使得GO特別適用於應用。在本書中將展示GO的所有優點和獨特之處。
本書分為兩部分：第1部分重點介紹GO的基礎知識；第2部分介紹GO的應用。
第1部分以GO的研究開始，它有一個非常漫長的歷史。它並不是以2006年GO還原的研究工作開始，因為可以通過查看該時期某些出版物的引用指數來思考。整個20世紀在GO化學特性方面進行了非常嚴肅和深入的研究。與一些現代出版物相比，這些研究中大部分都是以最好的老派傳統進行的，在很多方面具有優勢。科學思維的基本原理、研究的方法論以及重要的報告數據的可信度都處於現代GO領域相當罕見的水平。在設計自己的實驗之前，通過研究那些早期的作品，可以很容易地避免對實驗結果的誤解。由於早期研究的重要性以及試圖使這兩個時代之間的聯繫成為可能，以20世紀所開展的GO研究的歷史回顧作為本書開始（第1章）。這一章是由本領域長期開展研究的專家，即著名的Lerf-Klinowski結構模型建立者之一的Anton Lerf教授編寫。
氧化石墨烯基本原理與應用在現代文獻中，GO的結構極其簡單。這導致誤解涉及GO的化學反應。第2章由Ayrat M.Dimiev撰寫，旨在闡明GO結構的某些方面。在典型的教科書形式中，GO的形成機理、在水溶液處理過程中的轉變以及GO的精細化學結構在方法學上都有描述。就其固有的化學性質如水溶液的酸度來討論GO的結構。
用於GO表徵的方法在第3章中以教程方式給予了綜述。這一章對進入該領域的研究人員特別重要，強調了不同方法的優缺點，討論了幾種不同方法有助於理解GO結構的例子。這一章由Siegfried Eigler和Ayrat M.Dimiev共同編寫。
在水溶液中，GO剝離為單層片材並形成膠體溶液。從水溶液中，GO薄片可以轉移到低分子量醇的相中；酒精的溶液和水溶液一樣穩定不沉澱。在一定濃度下，GO溶液形成液晶。第4章由CristinaVallés綜述了GO溶液的流變學。這一章將討論GO的膠體化學、表面科學、流變學和液體化學。
由於其電子排布配置，GO具有許多顯著的光學特性。與原始石墨烯相反，GO在紫外、可見和近紅外區域顯示出光致發光，這取決於其結構。這個發光的起源和其他相關問題在第5章中由Anton VNaumov討論。
GO的化學特性是最大、最難和最有爭議的話題。在Siegfried Eigler和Ayrat M.Dimiev撰寫的第6章中，討論了以下主題。首先回顧GO的熱穩定性和化學穩定性，然後介紹溼化學非共價功能化方案。接下來討論的GO的共價功能化是一個非常有爭議的話題。當眾所周知的有機化學原理應用於GO時，通過分析經過修飾的GO產物，來證明成功完成反應仍然具有挑戰性。本書為一些選定實例的實驗結果，提供了另一種解釋來證明這一挑戰。接下來，總結了化學還原方法，特別強調將真正的化學還原與所謂的「熱還原」區分開來。在討論GO化學性質時，與典型的GO平行，討論了氧化功能化石墨烯（oxo-G1）的這些性質，這是一種具有非常低結構缺陷密度的GO。這進一步闡明了GO化學中缺陷的作用。最後，介紹了oxo-G1的其他性質。oxo-G1可作為一種化合物，在設計和合成功能材料與器件方面能夠控制化學特性。
第2部分對使用還原和非還原形式的GO的應用分別做了綜述。還原形式的GO在導電性能需要的地方是非常重要的。這些應用利用RGO和tpGO的類石墨烯特性。
由於其二維特性，根據定義，真正的石墨烯不可用於批量生產。它作為一種基底支撐的材料，只有通過微機械剝離石墨，或者通過在活性催化金屬表面化學氣相沉積生長來獲得。由於前者中存在許多缺陷或散射中心，因此RGO和tpGO的電導率比實際石墨烯低3或4個數量級。儘管如此，在需要大量石墨烯的應用中，GO衍生物是唯一的選擇。目前，使用RGO和tpGO進行的研究中，約90％在標題和摘要中都使用了術語「石墨烯」。本書強調，GO衍生物，而不是真正的石墨烯，用於第7章和第8章中綜述的應用。
場效應電晶體和傳感器是利用GO獨特電子特性的兩個最有前景的應用。由於它的電學和力學性質、良好的載流子遷移率，以及可見範圍透光性，RGO也被認為是製造具有許多應用的透明導電膜的最佳候選者之一。第7章由Samuele Porro和Ignazio Roppolo撰寫，總結了GO在上述領域應用的巨大潛力。
tpGO的導電性和高比表面積為其與先進能源系統的整合做出了巨大推動。在第8章中，討論了將GO集成到兩類主要的能量存儲系統——鋰離子電池和超級電容器中。對於可以實現最佳性能的重要物化性質，以及用於獲得這些獨特益處的合成方法，給予特別的關注來理解和強調。本章由斯諾迪系統有限公司的首席技術官Cary Michael Hayner撰寫，該公司是一家初創公司，開發基於GO新型電極材料的新一代鋰離子電池。
由於GO薄片的二維特性及其在水中的溶解性，GO可以通過簡單的滴鑄或過濾構築成薄膜。如此形成的GO膜對水分子表現出無阻礙的滲透性，對其他分子和原子是絕對不可滲透的。GO和RGO在選擇性膜中的應用在第9章中由Ho Bum Park、Hee Wook Yoon和Young Hoon Cho綜述。
由於GO在水和有機溶劑中的可加工性，GO已經被嘗試作為一種組分應用到許多複合材料中。將GO摻入聚合物會改變導電性和導熱性、降低滲透性並改善力學性能。第10章由Mohsen Moazzami Gudarzi、Seyed Hamed Aboutalebi和Farhad Sharif介紹了這一主題。
GO的生物醫學應用和毒性研究對於GO在實際應用中的使用至關重要。其他材料，如碳納米管，被懷疑是有毒或致癌的。因此，目前在分析GO的醫學特性和生物醫學應用方面取得的進展由Larisa Kovbasyuk和Andriy Mokhir在第11章中介紹。
GO及其衍生物具有獨特的性質，使它們成為氧化反應、Friedel-Crafts和Michael加成、聚合反應、氧還原反應和光催化作用的催化劑。這種性質由Ioannis V.Pavlidis在第12章中給予綜述。
GO的大規模生產仍然是它商業化的關鍵。GO在商業上可行的最關鍵因素是其成本效益。這不是一個簡單的任務，因為GO生產涉及產生大量酸性廢物和冗長的純化程序。商業GO生產面臨的挑戰將在第13章由Sean E.Lowe和Yu Lin Zhong討論。
本書由各領域的專業人士編寫，旨在為更廣闊的群體提供幫助，包括拓寬其研究領域的專家。
Ayrat M.Dimiev俄羅斯
Siegfried Eigler瑞典
從本系列叢書的初衷出發，並沒有追求覆蓋全部的專業領域，而只限定在以動力總成控制、底盤控制部分，並以私家車為研究對象。
在第１章中，以市場需求與新技術利用為主線，介紹控制系統的發展歷程，導入目前待研究的技術課題與未來的發展方向。這些內容將從第２章開始詳述。
在第２章中，以油耗的改善與動力性的提升為目的，特別對控制理論的應用方式進行介紹，其中包括發動機系統中的排氣淨化系統及驅動系統。
第３章，旨在提升行駛安全與降低交通事故率，以與驅動力和制動力相關的車輛動力學控制為中心，探尋滿足新時期需求的汽車安全性理念。
在第４章中，介紹以追求操控性與舒適性為中心的控制技術，特別是追求滿足駕駛人與乘員的主觀感受的車型並研究其實現的可能性。
在第５章中，為進一步減輕駕駛人的負擔，緩解環境汙染及交通堵塞問題，針對汽車的使用，探討控制技術應當發揮的作用及實現的可能性。同時探究巨大技術變革後的汽車技術與社會公共設施之間的關聯問題。
在最後，即第６章中，總結上述各章中所介紹的控制技術以及實現過程中遇到的關鍵技術問題，或相關設計輔助技術、預想的問題及解決方法和技術開發方法等。本書在最後將勾勒出未來汽車社會的願景。
本書的主要內容來自我們近期在智能汽車領域的研究成果。儘管本書的一些內容選自多位學者，但其主要內容是基於我2001年到2005年指導的學生李力的博士論文。本書包含九章內容，可以分為三大部分：引言（第1章）、智能汽車運動控制（第2～7章），以及相關的汽車傳感技術（第8～9章）。
第1章主要討論了智能汽車技術的研究目標、研究任務和研究背景。其為當前的研究成果和發展趨勢做了詳盡的總結。本章同樣也討論了智能汽車、先進交通（公路）系統和輔助駕駛之間的相互關係。
第2章仔細研究了胎路摩擦現象並綜述了一些常用的胎路摩擦模型。這些內容為第3～5章研究的單車運動控制提供了重要的背景知識，因為研究車輛和地面之間的相互關係對於車輛駕駛性能的研究至關重要。第3章的主題就是車輛橫向動力學與轉向控制，主要分析了一些轉向控制器的設計方法。第4章闡述了內外部的車輛縱向動力學特性並重點討論了車輛追蹤、制動控制。第5章主要解決車輛橫向與縱向運動控制的分解與合成問題。第6章主要研究車輛垂向動力學特徵及車輛懸架控制器。最後，第7章研究了多車運動控制，主要討論了該研究方向在通信和協同方面面臨的新技術挑戰。
第8～9章分別綜述了應用在車輛視覺傳感和輪胎狀況檢查方面的已有方法和一些新興技術；也羅列了一些在相關研究領域，諸如材料和設備發展等方面的研究成果。
本書的主要目標在於提供對車輛運動控制和傳感研究現有水平的調查，同時為該領域的研究者們提供一個跨學科的嶄新視角。考慮到本書可能有廣泛的受眾，儘管我們均標明了參考文獻，但在一些地方省略了具體的技術細節，而只闡述那些關鍵的發現和趨勢。
縱觀混合動力汽車技術發展史，油電混合動力脫穎而出，成為歐、美、日各大汽車製造商的重點研發項目之一。混合動力汽車技術的發展離不開立法支持，本書介紹了美國、歐洲的現行排放標準以及法規的進化過程，進而探討如何降低能耗、控制尾氣排放和噪聲汙染，以及擴展車輛的功能性和電力供應的可能性。本書的核心部分由點到面全面呈現了混合動力汽車技術。第4章集合了混合動力車輛機械驅動、電力驅動的各個組成部分和工作原理，以及輔助設備的應用。第5章介紹了混合動力車輛的動力管理、運行策略及模擬行駛。第6章和第7章著重介紹歐、美、日多款混合動力轎車、摩託車、公交車、貨車和工程車的混合驅動實例，並配以豐富的圖片和主要技術參數。本書針對的讀者群為研究和開發混合動力汽車技術的工程師和學生，也可供汽車製造業及管理機構、學術界等相關人員參考使用。
《電動汽車工程手冊 第三卷 燃料電池電動汽車設計》分為燃料電池汽車概論、燃料電池電堆、燃料電池發動機、燃料電池汽車車載供氫、燃料電池汽車動力系統、燃料電池轎車、燃料電池商用車，共7章，全面介紹了從燃料電池關鍵材料、零部件、發動機系統、儲氫系統、動力系統直至整車的相關技術。
鑑於混合動力電動汽車種類多、組成複雜、設計難度大，《電動汽車工程手冊 第二卷 混合動力電動汽車整車設計》立足從類別釋義、整車動力系統總體設計、整車綜合控制系統設計入手，梳理出混合動力電動汽車整車設計的基本方法，之後具體就五種代表性整車—串聯混合動力電動汽車、並聯混合動力電動汽車、混聯混合電動電動汽車以及插電式混合動力電動汽車和增程式電動汽車一一展開具體說明，最後就混合動力電動汽車關鍵零部件的選型設計給出了基本原則和選型舉例。該卷努力從設計原則、設計方法、具體方案、應用實例等方面組織內容，供從事混合動力電動汽車等相關工作的技術人員、工程師和技術管理人員參考使用。
《電動汽車工程手冊 *卷 純電動汽車整車設計》系統總結純電動汽車整車正向設計開發技術，詳細闡述了純電動汽車整車總體設計、電動化底盤設計、整車網絡化控制系統設計、整車電力電子控制系統集成設計、整車熱管理系統設計和車身結構及輕量化等關鍵技術。本手冊在寫法上注重理論與實踐相結合，重點強調對工程技術人員在工程實踐中的工具參考作用，既有理論，又要實例，圖文並茂，所有實例均取材於真實的項目研發和工程實踐，具有一定的理論參考價值和較高的工程實踐指導意義；本手冊不僅囊括了近年國內的*技術成果，還瞄準國際前沿，充分借鑑特斯拉等國外先進企業的案例以及國際標準，具有國際視野；此外本手冊還將現有的工程實踐與未來發展結合起來，闡述了純電動汽車重點關注的輕量化、網聯化等前沿技術，並綜合整理了行業資深專家的意見，對未來的技術發展趨勢進行了展望。全書數據翔實，圖表、公式豐富，可供從事新能源汽車行業的工程技術人員、管理人員及研究人員參考。
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