锂离子电池溶剂与溶质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐艳辉，耿海龙，李德成 著

图书标签:

• 锂离子电池
• 溶剂
• 溶质
• 电化学
• 材料科学
• 能源
• 电池材料
• 电解液
• 储能
• 化学工程

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122315212

版次：1

商品编码：12370986

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-06-01

用纸：胶版纸

页数：207

字数：219000

正文语种：中文

产品特色

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为高等学校电化学反应工程、电化学、应用电化学、材料化学、新能源材料与器件等相关专业本科生、研究生的教学参考书，也可供相关科研人员参考。
《锂离子电池溶剂与溶质》与《锂离子电池活性电极材料》两本书合起来介绍了锂离子电池的组成材料，对锂离子电池器件开发人员有参考作用。

内容简介

《锂离子电池溶剂与溶质》主要介绍锂电池液态电解液、固态电解质， 内容包括液态电解液体系（溶剂和溶质）、 液态电解液体系添加剂、 固体电解质、隔膜、粘结剂等其它组件/成分。《锂离子电池溶剂与溶质》可供电化学反应工程、电化学、材料电化学、新能源材料与器件等专业本科和研究生教学使用和参考，也可供相关企业专业技术人员参考。

作者简介

徐艳辉，苏州大学研究员，毕业于哈尔滨船舶工程学院化学工程系电化学专业，浙江大学材料科学与工程系博士，曾在德国从事研究工作。先后在国内国际学术刊物上发表论文70余篇，其中SCI论文40余篇，总引用次数近200次。先后承担科技部专项基金、江苏省自然科学基金项目、教育部留学归国基金项目，参与国家自然科学基金项目、国家863项目、江苏省锂离子电池重点实验室项目，参与国家化学电源产品质量监督检验中心以及江苏省化学电源公共技术服务创新平台的建设以及相关项目的申请，参加全国电池材料标准化技术委员会的工作并参与相关项目申请（已获批）。江苏省、中物院、安徽省等相关单位项目评审专家，教育部留学归国基金、博士点基金、新教师基金等相关基金评审专家，Electrochimica Acta, Int J Hydrogen Energy, JACS, Ionics, J Alloys Comp. J Membrane Sci.等杂志审稿人。目前研究领域包括：电化学物理与物理电化学及理论电化学；材料电化学、应用电化学（包括锂离子电池、水电解、有机小分子电氧化）；非线性电化学。

目录

第1章 液态电解液001
1.1概述007
1.2潜在锂盐简介013
1.3溶剂简介038
1.4液态电解液058
1.5离子液体066
1.6溶剂和溶质电化学窗口的确定072

第2章 添加剂075
2.1阻燃添加剂078
2.2SEI成膜添加剂087
2.2.1还原反应型阳极成膜添加剂096
2.2.2还原聚合型阳极成膜添加剂099
2.2.3SEI形貌修饰剂101
2.2.4吸附类阳极成膜添加剂101
2.2.5其他成膜添加剂102
2.3Si负极SEI形成添加剂107
2.4Al腐蚀保护剂107
2.5加湿剂、降低黏度剂108
2.6Li沉积改进剂109
2.7溶剂化增强剂110
2.8多功能添加剂111
2.9阴极保护剂112
2.9.1过充保护剂115
2.9.2断路添加剂117
2.9.3氧化还原穿梭剂120
2.10高电压电解液128
2.11氟化处理129

第3章 固体聚合物电解质135
3.1简述139
3.2PEO149
3.3聚电解质155
3.4其他158
3.5混合导电高聚物162

第4章 机固体电解质165
4.1机理简述167
4.2常见机固体锂离子导体简述171
4.2.1钙钛矿型171
4.2.2Nasicon和Lisicon型锂离子导体172
4.2.3Thio-LISICON类174
4.2.4Garnet结构玻璃178
4.3其他一些结论192
4.4机固体电解质的研究方法195

参考文献197

前言/序言

锂离子电池，广义涵义包括锂离子电池、可充锂电池和锂原电池，指一切以锂离子作为活性粒子（或者说电荷载子）的常温化学电源；狭义涵义指正极和负极都使用嵌入材料作为活性电极材料的锂电池。不论指代范围如何，锂离子电池都已经成为目前最主要的化学电源体系。
本书主要介绍锂离子电池体系中的各种液态溶剂、溶质、电解液添加剂以及无机、有机固体电解质。在《锂离子电池活性电极材料》一书中详细介绍了各种锂离子电池活性电极材料，这里不再陈述。需要强调的是，电解液与电极材料并不是相互孤立的，二者之间相互影响，这种相互影响在锂离子电池体系中尤为明显。
本书编著者之一徐艳辉，浙江大学材料系博士毕业，从本科开始一直从事电化学方面学习和研究工作，曾任日本东北大学板谷实验室COE研究员、德国Hamburg University of Applied Sciences机械系洪堡学者、德国柏林Fritz-Haber研究所博士后、德国杜塞尔多夫钢铁研究所博士后，回国后在苏州大学从事电化学方面的教学和锂离子电池方面的科研工作。主要著作有：参编《能源电化学》(陆天虹主编)，化学工业出版社，2014年出版；主编《电极过程动力学：基础、技术与应用》，化学工业出版社，2015年出版；主编《锂离子电池活性电极材料》，化学工业出版社，2016年出版。
本书编著者之一耿海龙，电化学反应工程专业硕士毕业，是山东齐星新材料科技有限公司总经理。主要从事锂离子电池正极材料的研究与产业化工作，积累了大量实际经验。
本书编著者之一李德成，日本国立佐贺大学工学部博士毕业，曾任神奈川大学高技术研究中心博士后、日本索尼公司能源事业本部第三研发部项目经理、日本神奈川大学工学研究所研究员,2009年回苏州大学工作，长期从事能源材料研发工作。
感谢山东齐星新材料科技有限公司王振伟和赵立平，苏州大学杨瑞枝老师，湖州创亚动力电池材料有限公司董事长胡博和王双才，研究生盛锁江、陈桂敏、蔡陈楠、陈亦新，苏州科技大学姚金雷老师颇有意义的讨论。
本书配以大量图、表，使学生、科研工作者更加容易理解锂离子导体研究现状。
本书分为4章，第1章介绍液态电解液体系（溶剂和溶质），第2章介绍液态电解液添加剂，第3章介绍固体聚合物电解质，第4章介绍无机固体电解质。第1、2章由徐艳辉完成，第3章由徐艳辉、耿海龙完成，第4章主要由徐艳辉、李德成完成。徐艳辉负责全书的最后校订。
本书写作得到苏州纳米科技协同创新中心的部分支持。
本书写作得到山东齐星新材料科技有限公司、湖州创亚动力电池材料有限公司的全力支持。
在此一并致谢。

编著者
2018年2月于苏州大学

《化学物质的物理性质探究》 本书是一部深入浅出的化学物质物理性质探究专著。全书旨在系统地梳理和阐释物质在宏观和微观层面的物理特性，帮助读者建立起对物质世界基本运行规律的深刻理解。内容涵盖了物质形态的转变、热力学性质、电学性质、光学性质以及物质的结构与光谱特性等关键领域。 第一部分：物质的相变与结构 本部分将首先回顾物质的经典三态——固态、液态和气态，并着重探讨它们各自的分子排列方式、相互作用力以及宏观表现。我们将详细讲解不同相态之间的转变过程，包括熔化、凝固、汽化、液化、升华和凝华。在此基础上，本书将引入更复杂的相变现象，如液晶相、超临界流体以及固体的不同晶型，并讨论影响相变的驱动因素，如温度、压力以及组分。 紧接着，我们将深入物质的微观结构层面。对于固体，我们将详细介绍晶体结构的概念，包括晶格、晶胞、原子堆积方式（如密排六方、面心立方、体心立方）以及各种缺陷（如空位、间隙原子、置换原子、位错）对物质宏观性质的影响。对于液体，我们将探讨其非晶态的结构特点，如短程有序和长程无序，以及液体动力学，如扩散和粘滞性。气态部分将从分子动理论的角度出发，解释理想气体和真实气体的行为。 第二部分：热力学性质与能量转换 本部分将聚焦于物质的热力学性质，这是理解化学过程和能量转换的基础。我们将从热力学基本定律出发，系统介绍焓、熵、吉布斯自由能等核心概念。通过对这些状态函数的深入分析，读者将能够理解物质在不同条件下发生化学反应或物理变化时的能量变化方向和可能性。 本书将详细阐述比热容、导热性、热膨胀系数等热学参数，并讨论它们与物质结构和分子间相互作用的关系。我们还将深入研究物质的相变潜热，解释相变过程中能量的吸收与释放机制。此外，本书还将介绍热力学统计力学方法，将宏观热力学性质与微观粒子行为联系起来，提供更深层次的理解。 第三部分：电学与磁学性质 物质的电学性质与其内部电子的分布和运动息息相关。本部分将系统介绍不同类别物质的电学特性。我们将详细探讨导体、绝缘体和半导体的区别，并深入分析电导率、电阻率、介电常数等关键参数。对于导体，我们将讨论其能带结构，解释自由电子导电的机制。对于绝缘体，我们将分析其禁带宽度以及电介质的极化现象。 半导体部分将是本书的重点之一。我们将介绍本征半导体和杂质半导体的形成，以及载流子的产生和复合过程。功函数、费米能级等概念也将被详细解释，为理解半导体器件的工作原理奠定基础。 此外，本部分还将涉及物质的磁学性质。我们将介绍抗磁性、顺磁性和铁磁性等不同磁化行为，并探讨它们的微观起源，如电子的轨道运动和自旋磁矩。磁畴、磁畴壁等概念也将被介绍，以解释宏观磁现象。 第四部分：光学性质与光谱分析 物质与光的相互作用构成了其光学性质。本部分将从光的波动性和粒子性出发，系统阐述物质的光学现象。我们将详细讨论光的吸收、反射、折射、散射和衍射。折射率、吸收系数、反射率等参数的测量方法和影响因素也将被深入探讨。 本书还将重点介绍物质的光谱学特性，这是识别和表征物质的重要手段。我们将详细介绍紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、核磁共振谱（NMR）以及质谱（MS）等主要光谱技术。通过对这些光谱图谱的解读，读者将能够了解物质的分子结构、官能团、化学键和同位素组成。我们将分析不同光谱技术所能提供的信息，以及它们在物质鉴定、含量测定和结构解析中的应用。 第五部分：表面与界面性质 物质的表面和界面是其与其他物质发生相互作用的关键区域。本部分将探讨液体表面张力、润湿性、吸附现象以及催化活性等表面和界面性质。我们将讨论表面能的来源，以及表面活性剂的作用。 对于固体，我们将介绍晶面取向对表面性质的影响，以及表面处理技术（如刻蚀、沉积）如何改变表面特性。界面的形成和稳定性，以及界面上的电荷转移和反应也将被讨论。 结语 《化学物质的物理性质探究》力求全面而深入地展示物质世界的丰富多彩，引导读者从微观粒子的运动规律到宏观现象的涌现，建立起一套完整的物理性质认知体系。本书适合化学、物理、材料科学、生命科学以及相关工程领域的学生和研究人员阅读，亦可作为对物质世界充满好奇的广大读者的科普读物。通过对这些基本物理性质的深入理解，将为进一步研究物质的化学行为、开发新型材料和解决实际科学问题奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《锂离子电池溶剂与溶质》这本书时，一股严谨而深邃的学术气息扑面而来。我并非是该领域的专业人士，但我对新能源技术，特别是锂离子电池的兴趣由来已久。我一直想知道，究竟是什么样的化学物质，能够让这些小小的电池拥有如此强大的能量密度和充放电能力。书名中的“溶剂”和“溶质”这两个词，对我来说既熟悉又陌生，它们是电池电解液的核心组成，但具体的作用和种类却知之甚少。我期待这本书能够清晰地解释，溶剂在锂离子电池中扮演着怎样的基础性角色，它们是如何溶解和稳定溶质离子的。是像水一样充当溶剂，还是有着更复杂的有机化学结构？而“溶质”又是什么？是那些在电极表面穿梭的锂离子本身，还是其他辅助性的盐类？我希望作者能够循序渐进地介绍，从最基础的化学概念入手，逐步深入到复杂的电化学反应过程。书中是否会包含一些经典的溶剂和溶质体系的介绍，比如碳酸酯类溶剂与锂盐的组合？它们在性能上有什么区别？在安全性方面又有什么考量？我非常期待能够通过阅读这本书，为自己构建一个关于锂离子电池电解液的完整知识框架，从而对这项改变世界的技术有一个更深刻的理解和认识，它不仅仅是关于化学反应，更是关于人类对能量储存和利用方式的不断探索和创新。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《锂离子电池溶剂与溶质》这本书的时候，我立刻被它的专业性和普适性所吸引。作为一名对科学技术充满好奇心的普通人，我对生活中无处不在的锂离子电池一直很好奇，但对其内部工作原理却知之甚少。书名中的“溶剂”和“溶质”虽然听起来很学术，但却直指电池的核心构成。我希望这本书能够用一种相对易于理解的方式，向我解释这些关键组分的作用。比如，溶剂在其中扮演的是一个“载体”的角色，它如何溶解并稳定那些能够导电的“溶质”，从而形成电解液？不同的溶剂，比如有机溶剂，它们在化学结构上有什么差异？这些差异又如何影响电解液的导电性、稳定性和安全性？而“溶质”又是什么？是那些传递电荷的离子吗？它们又是如何形成的？书中是否会介绍一些常见的溶剂和溶质组合，以及它们在不同类型的锂离子电池中的应用？我非常期待书中能够有一些生动的比喻或者图示，来帮助我这个非专业人士理解那些复杂的化学概念。比如，把电解液比作城市交通网络，溶剂是道路，溶质是车辆，它们之间的相互作用决定了交通的效率和顺畅度。这本书不仅仅是关于化学知识的科普，更是对一项改变了我们生活方式的技术的深入剖析，它让我看到了科技进步的微观层面。

评分☆☆☆☆☆

在信息爆炸的时代，想要找到一本真正能够系统解答一个领域核心问题的书籍并不容易。而《锂离子电池溶剂与溶质》恰好填补了这一空白。我一直对新能源汽车和便携式电子设备如此普及背后的技术感到惊叹，而锂离子电池无疑是这一切的驱动核心。然而，对于普通消费者而言，电池的内部世界却是一团模糊。这本书的出现，让我有了一个深入了解的机会。我很好奇，那些看似不起眼的液体和固体颗粒，究竟是如何协同工作，才能实现如此高效的能量转换。这本书的书名直接点明了主题，让我能够快速定位自己的阅读目标。我期待书中能够清晰地阐述不同溶剂的化学结构、物理性质以及它们对电解液稳定性的影响。同时，对于溶质，我也想知道它们是如何溶解在溶剂中，形成导电的离子，以及它们与电极材料的相互作用机制。是否会有关于不同溶剂和溶质体系在不同应用场景下的优缺点分析？例如，在高温环境下，哪些溶剂体系更为稳定？在追求高能量密度的应用中，哪些溶质的潜力更大？我相信，这本书的作者一定是一位在这个领域有着深厚造诣的专家，他能够用严谨又不失趣味的方式，将复杂的化学原理呈现给读者。这本书不仅仅是为化学专业的学生和研究人员准备的，对于任何对锂离子电池技术感兴趣的读者来说，它都将是一份宝贵的知识财富，帮助我们更好地理解我们生活中不可或缺的技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了科技感，淡蓝色的背景上，一串串原子结构图若隐若现，配合着简洁有力的书名“锂离子电池溶剂与溶质”，瞬间就吸引了我。作为一名对新能源领域略有涉猎的普通读者，我一直对锂离子电池的内部构造和工作原理感到好奇，尤其是那些听起来既专业又神秘的“溶剂”和“溶质”到底是什么，它们在电池中扮演着怎样的角色。这本书的出现，无疑满足了我这种渴望探求背后科学原理的求知欲。虽然我可能无法完全理解书中所有深奥的化学公式和物理模型，但我相信，通过这本书的引导，我能够对锂离子电池的核心组成部分有一个更系统、更深入的认识。想象一下，那些微小的离子如何在液体电解质中穿梭，完成能量的储存与释放，这个过程本身就充满了科学的魅力。我特别期待书中能够用通俗易懂的比喻来解释复杂的概念，例如，将电解质比作城市中的高速公路，离子就是往来运送货物的车辆，而溶剂和溶质的比例、性质则决定了这条公路的畅通程度和车辆的载货能力。同时，我也希望能了解到不同种类的溶剂和溶质对电池性能的影响，比如能量密度、功率密度、循环寿命以及安全性等方面。这本书不仅仅是关于化学物质的堆砌，更是对现代能源技术基石的深度剖析，它让我看到科学的力量如何推动我们迈向更清洁、更可持续的未来。

评分☆☆☆☆☆

《锂离子电池溶剂与溶质》这本书，从书名上看就极具学术深度和研究价值。作为一个对新能源科学感兴趣的非专业人士，我一直好奇锂离子电池为何能够实现如此高的能量密度和便捷的充放电能力，而其中至关重要的电解液，其组成和作用却鲜为人知。这本书的出现，无疑为我提供了一个绝佳的学习机会。我希望书中能够详细阐述，不同种类的溶剂，如碳酸酯类、醚类等，它们的化学特性、物理参数（如粘度、介电常数）以及它们对锂离子在电解液中的溶剂化行为和迁移能力的影响。同时，我也渴望了解，溶质，尤其是各种锂盐，它们是如何在溶剂中解离形成锂离子，以及不同锂盐（如 LiPF6, LiBF4, LiTFSI 等）在提高电导率、降低界面电阻、增强安全性等方面的作用。我非常好奇，作者是否会深入探讨溶剂和溶质在电极/电解液界面上发生的复杂化学反应，以及这些反应如何影响电池的循环性能和寿命。例如，SEI（固体电解质界面膜）的形成和演变，是否与溶剂和溶质的种类息息相关？这本书不仅是关于化学物质的介绍，更是对锂离子电池核心技术原理的深度挖掘，它将帮助我理解这项改变世界的技术的微观奥秘。

评分☆☆☆☆☆

翻开《锂离子电池溶剂与溶质》这本书，我的内心充满了期待。作为一个对现代科技发展充满兴趣的读者，我一直对锂离子电池这个改变了我们生活方式的技术感到着迷，尤其是其内部的化学世界。书名中的“溶剂”和“溶质”这两个词，对我来说，就像是打开了通往电池核心秘密的钥匙。我迫切地想知道，这些听起来就非常专业的化学名词，在锂离子电池中究竟扮演着怎样的角色。是溶剂提供了离子流动的“高速公路”，而溶质则是路上的“快递车”吗？我希望书中能够详细解释，各种有机溶剂的化学结构和物理性质，以及它们如何影响电解液的导电性和稳定性。同时，我也想了解，不同的溶质，比如各种锂盐，它们是如何溶解在溶剂中，又如何影响电池的能量密度、循环寿命和安全性。书中是否会介绍一些目前主流的溶剂-溶质组合，以及它们各自的优缺点？我期待这本书能够以一种循序渐进的方式，用清晰的语言和丰富的实例，将复杂的化学原理讲解得易于理解，让我能够对锂离子电池的内部工作机制有一个全面而深入的认识，它不仅仅是化学知识的展现，更是对我们未来能源解决方案的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面并没有采用浮夸的宣传语，而是以一种沉静的姿态，展示了其学术的严谨性。作为一名对材料科学有一定了解的爱好者，我一直关注着锂离子电池技术的最新发展。《锂离子电池溶剂与溶质》这个书名，直接点明了其核心研究方向，这正是我一直想要深入了解的领域。我希望这本书能够详细地介绍目前主流的锂离子电池电解液体系，包括各种有机溶剂（如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等）的理化性质、在电化学窗口、离子电导率等方面的表现，以及它们是如何与溶质（如六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等）相互作用，形成高效的离子传输通道。我非常好奇，不同种类的溶剂和溶质组合，会对电池的性能产生怎样的影响？例如，能量密度、功率密度、循环寿命、安全性以及在极端温度下的工作稳定性。这本书是否会深入探讨溶剂和溶质在 SEI (Solid Electrolyte Interphase) 膜形成过程中的作用？SEI 膜的形成对于电池的长期稳定性至关重要，而溶剂和溶质在其中扮演的角色一定十分复杂。我期待书中能够提供一些实验数据和理论模型，来佐证作者的观点，同时，我也希望书中能够对未来新型溶剂和溶质体系的研发方向进行展望，例如固态电解质、离子液体等，这对于推动电池技术的进步具有重要意义，这本书为我打开了了解电池核心奥秘的一扇窗。

评分☆☆☆☆☆

我一直对新能源技术，特别是锂离子电池的发展趋势保持着高度的关注。在我看来，《锂离子电池溶剂与溶质》这本书的书名，就直接抓住了电池技术的核心问题之一。过去，我接触到的很多关于电池的介绍，更多地聚焦于电极材料或者整体的性能参数，而对于电解液这一关键组分，则往往一带而过。这本书的出现，无疑填补了我的知识空白。我非常期待书中能够深入剖析不同溶剂的分子结构、极性、黏度等性质，以及它们对锂离子在电解液中的迁移行为、界面反应等方面的影响。同时，对于溶质，我也想了解它们作为锂离子载体的角色，以及不同锂盐的选择对电池的电化学性能、安全性等方面产生的具体影响。书中是否会包含一些关于溶剂和溶质在电池循环过程中发生的化学反应机理的探讨？例如，SEI 膜的形成机制，以及溶剂和溶质如何影响 SEI 膜的结构和稳定性。我也希望书中能够对当前锂离子电池电解液面临的挑战，如高电压稳定性、低温性能、安全性等，进行深入的分析，并对未来新型溶剂和溶质体系的研发方向进行展望。这本书不仅仅是关于化学物质的罗列，更是对锂离子电池性能和安全性的源头性探索，它为我理解电池技术的深层逻辑提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁而富有科技感，书名“锂离子电池溶剂与溶质”直接而精准地指出了其研究的核心。作为一名对新能源领域充满好奇心的业余爱好者，我对锂离子电池的内部构造一直充满疑问。我总觉得，那些肉眼看不见的化学物质，才是决定电池性能的关键。这本书的出现，正好满足了我对这部分知识的渴求。我非常期待书中能够详细解释，作为电解液载体的溶剂，其种类繁多，性质各异，它们是如何影响电解液的离子电导率、电化学窗口以及热稳定性的。同时，我也想了解，作为锂离子载体的溶质，不同种类的锂盐，如六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，它们的优缺点以及在不同应用场景下的选择考量。书中是否会深入探讨溶剂和溶质在电池充放电过程中发生的界面反应，以及这些反应对电池寿命和安全性的影响？例如，SEI 膜的形成机制，以及如何通过调控溶剂和溶质来优化 SEI 膜的性能。我希望这本书能够以严谨又不失趣味的方式，为我揭开锂离子电池电解液的神秘面纱，让我对这项改变世界的技术有一个更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《锂离子电池溶剂与溶质》这本书时，我脑海中立刻浮现出那些闪烁着科技光芒的电子产品，以及它们背后默默工作的锂离子电池。而这本书的名字，恰好点明了电池内部最神秘也最重要的组成部分之一。我一直好奇，那些让电池能够“呼吸”和“储能”的液体和固体，究竟是如何协同工作的。这本书，让我有了一个深入了解的机会。我期待书中能够详细介绍，什么是“溶剂”，它在锂离子电池中扮演着怎样的角色？是像水一样溶解一切，还是有着更精密的化学功能？而“溶质”又是什么？是那些在电极间跳跃的锂离子吗？它们又是如何被溶剂稳定和运输的？我希望作者能够用清晰的语言，解释不同种类的溶剂和溶质组合，对电池的能量密度、功率、寿命以及安全性产生怎样的影响。例如，为什么某些溶剂体系在高温下会不稳定？为什么需要选择特定的锂盐作为溶质？书中是否会包含一些实际的案例，展示不同溶剂和溶质体系在不同应用场景下的性能表现？这本书不仅仅是关于化学知识的科普，更是对现代能源技术核心部件的深度剖析，它让我看到了科学的精妙之处。