第3章　固态材料结构基础

人类赖以生存、繁衍生息的地球，其表面由大气、海洋和土壤层及岩石圈组成，分别对应自然界的三种状态：气态、液态和固态。由于地质资源的不可再生性，人类过度消耗现有的自然资源，导致人类面临前所未有的能源危机。事实上，人类并非短缺能源，太阳在无时无刻地提供取之不尽、用之不竭的能源，而煤炭、石油和天然气是储存太阳能的有效方法之一，只可惜相对于人类有限的生命历程，还无法通过煤炭、石油和天然气等储能载体快速、高效地储存即时能源。目前，我们利用的仅仅是地质历史上已储存的太阳能（即化石能源等），而它们恰恰是有限的、不可再生的。因此，人类缺少的不是能源，而是如何快速、高效地即时储存能源的技术。目前日益兴起的锂离子电池技术，就是一种可以快速储存能源的技术。本章着重讨论与这一技术密切相关的固态物质的结构和性质。