《新能源材料与器件》课程教学大纲

《新能源材料与器件》教学大纲课程编号

1.100091222课程名称新能源材料与器件

2.高等教育层次本科

3.课程在培养方案中的地位

4.课程性质选修；对应于材料化学专也，属于专业课程基本模块BZ开课学年及学期非强制

5.先修课程（必须先修且考试通过的课程，必须先修过的课程，建议先修的课程）无机

6.a bc b化学，物理化学材料科学与基础c课程总学分总学时；

7.2032课程教学形式普通课程

8.0课程教学目标与教学效果评价

9.课程教学目标（给出知教学效果评价识能力素养各方面的的具体教学结果）（必填）不及格及格，中良优

1.知悉当今能源利用的1完全不知道，

1.对新能源材料

1.对新能源材料1,对新能源材料现状，存在的问题，对新能原材的现状和开发利的现状和开发利的现状和开发利2理解能源利用对保料的现状和开用等有清楚的认用能完整的理解，用能完整系统地护环境作用，知悉发利用有碎片识，但不完整但不系统，存在理解和理解新能源的开化的理解断点发利用包含着新材料的选择、先进技术的应用等多种要素，了解目前国内外新能源材料的开发热点知悉和理解银氢电.完全不知对锲氢电池、对银氢电池、锂对锲氢电池、

2.1L

1.

1.池、锂离子电池、超级道，锂离子电池、超离子电池、超级锂离子电池、超电容器、太阳能电池电.对银氢电级电容器、太阳电容器、太阳能级电容器、太阳2池和燃料电池的池、锂离子电能电池电池和电池电池和能电池电池和池、超级电容燃料电池的主要燃料电池的主耍燃料电池的主要工作原理和工作电极材器、太阳能电内容，对于电极内容，对于电极内容，对于电极料的选择及制备池电池和燃料材料的选择及制材料的选择及制材料的选择及制电池的工作原备的核心过程能备的核心过程能备的核心过程能理和工作电极理解，但不完整完整理解,但不系完整系统地理材料的选择及统,存在断点解制备有碎片化的理解,通过课堂教学和文,完全不能了基本了解新材掌握新材料领掌握新能源领

311.I.

1.献研讨，使学生能够了解新能源材料料领域的重要标域的重要标准规域的重要标准规解新能源材料技术领域领域的重要标准规范、重要学范、重要学术论范、重要学术论的重要标准规范、重要准规范、重要术论文的来源和文的来源和检索文的来源和检索学术论文的来源和检索学术论文的来检索途径，基本途径，能把检索途径，能熟练开途径，引导学生通过检源和检索途能把检索信息用信息用于开展复展新能源领域信索获取相关信息，使之径，更不能通于开展新能源材杂新能源材料的息检索，并把检有助于开展新材料能源过检索信息而料的问题分析问题分析索信息用于开展领域的问题分析有助于开展复复杂新能源问题杂新材料问题分析的分析和解决根据所掌握的新材料.完全没能力.整体上拥有根.整体上拥有根.拥有根据所掌

4.1222的特性，针对各种社会根据所掌握的据所掌握新材料据所掌握新材料握的新材料的特需求提出相应的新材料新材料的特的特性,针对各特性，针对各种性，针对各种社制备方案，具有分析材性，针对各种种社会需求提出社会需求提出相会需求提出相应料制备方案可行性及可社会需求提出相应的材料制备应的现代材料制的现代材料制备能影响因素的能力，形相应的新材料方案，具有分析备方案，分析材方案，分析材料成新材料设计与分析的制备方案，完材料制备方案可料制备方案可行制备方案可行性思维模式；全不能分析新行性及可能影响性及可能影响因及可能影响因素材料制备方案因素的能力，整素的能力，整体的能力，形成了可行性及可能体上形成了现代上形成了新材料新材料设计与分影响因素新材料设计设计与分析的析的思维模问题；与分析思维模思维模式，有一式.具有零碎的式，但缺乏系统定的系统性，但系2新材料理论的性统性方面存在断概念点教学内容、学时分配、与进度安排

10.教学内容学时分配所支撑的教学方法与策略（可结合教课程教学学形式描述）（选填）目标第一章绪论21讲授、课堂讨论，应用图片展示，辅助网络课程资源补能源及其分类

1.1充相关拓展知识能源经济以及世界能源现状

1.2新能源及发展趋势

1.310123,4第二章新型二次电池材料讲授，提问，课题讨论、视频展示及辅助网络课程资源新型二次电池概述

2.1补充相关拓展知识金属氢化物镁电池材料

2.2锂离子电池材料

2.3其它类型锂二次电池

2.48123,4第三章燃料电池讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资燃料电池基本类型、工作原理与

3.1源补充相关拓展知识特点固体氧化物燃料电池材料与成行

3.2技术质子膜燃料电池材料与电池成行

3.3技术第四章超级电容器4123,4讲授，实物展示，课堂讨论、

4.1超级电容器基本分类和工作原理视频展示及辅助网络课程资源补充相关拓展知识超级电容器材料和器件

4.2超级电容器现状与未来发展趋势

4.3第五章太阳能电池8123,4讲授，实物展示，课堂讨论、视频展示及辅助网络课程资

5.1太阳能电池概述源补充相关拓展知识

5.2太阳能电池原理

5.3太阳能电池材料与制备工艺考核与成绩评定平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法

11.考核方式闭卷考试成绩构成平时考查课堂提问及研讨，共30分；期末考试70分教材，参考书

12.选用教材自编讲义参考书

[1]雷永泉著.新能源材料[M].天津天津大学出版社，2000

[2]王革华著.新能源材料概论[M].北京化学工业出版社，2006

[3]吴宇平，袁翔云，董超，段冀渊著.锂离子电池应用与实践[M].北京化学工业出版社，

2012.

[4]马文会，于洁，陈秀华著.固体氧化物燃料电池M.北京化学工业出版社,2014

[5]朱美芳，熊绍珍著.太阳能电池基础与应用M.北京科学出版社，2014

[6]（法）弗朗索瓦等著，超级电容器材料、系统及应用[M].张治安译.北京机械工业出版社，2014大纲说明

13.本课程通过介绍当今能源利用的现状，存在问题，未来解决办法，激发学生对对新能源材料的兴趣，推动学生未来自主深入学习各类能源材料，引导在新能源学科方向的发展主要介绍各类新能源的基本概念，工作原理，器件的基本组成及器件对材料的基本技术要求，以及未来的发展趋势等面向材料化学专业学生，适合与材料物理与化学相关专业New EnergyMaterials andDevicesCourse code:100091222Course name:New EnergyMaterials andDevicesLecture Hours:32Laboratory Hours:0Credits:2Prerequisites:Inorganic Chemistry,Physical Chemistry,Fundamental ofMaterials ScienceCourseDescription:energy canbe classifiedinto twocategories,i.e.,traditional energy and new energy,The new energy isrenewableenergy generatedfrom naturalresources,which includesolar energy,hydropower,wind energy,and geothermalenergy etc..Energy isan areawhere materialstechnology willplay aparticularly importantrolein meetingthe needsof thefuture.Basically,we willfocus onthese materialsfor solar cell,hydrogenstorage,secondary batteryand fuel cell.The objectiveof this course isto introducethe currentstatus anddevelopmentof sustainableenergyandrelated materials,and tomake studentsknown basicprinciples andtechnologicalroutes inthese relatedarea.Powerpoint andvideo willbe extensivelyused inthe class.Course Outcomes:After completingthiscourse,a studentshould beable to:

1.Develop opinionsof new energy materialswith modernscience and technology.

2.Analyze therelationship betweenstructure,composition andproperties ofnewenergymaterials.

3.Design appropriatenewenergydevice accordingto variousbatteries9theory andtechnology tomeetdesired systemperformance specifications.Course Content:Lectures andLecture Hours:

1.Introduction2-Energy andits classification-Energy economyand worldenergy situation-New energyand development trend

2.New secondary battery materials10-introduction ofnew secondarybattery-nickel metalhydride batterymaterials-Li-ion batterymaterials-other typesof lithiumsecondarybattery

3.Fuel Cell8-the typesof fuel cell,working principleand characteristics-solid oxidefuelcell materials andtechnology-proton exchangemembrane fuelcellmaterials andtechnology

4.Supercapacitor4-working principleand classificationof supercapacitor-supercapacitor materialsand devices-present situationand futuredevelopmenttrendof supercapacitor

5.Solar Cell8-introduction ofthe solarcell-working principleof solar cells-solarcellmaterialsandproduction processGradingPrerequisitequiz InclassQuizzes10%Final20%70%TextReference Book:

1.Lei Yongquan.New energymaterials[M].Tianjing:Tianjing UniversityPress,

20002.Wang gehua.Introduction ofnewenergymaterials[M].Beijing:Chemical IndustryPress,

20063.Wu Yuping,Yuan Xiangyun,Dong chao,Duan Yiyuan.Li-ion batteries:application andpractice[M].Beijing:Chemical IndustryPress,

20124.Ma Wenhui,Yujie,Chen xiuhua.Solid oxidefuelcell[M].Beijing:Chemical IndustryPress,

20145.Zhu Meifang,Xiong shaozhen.Fundamentals and applications ofsolarcells[M].Beijing SciencePress,

20146.France Francois.Supercapacitormaterials systemandapplication[M].Zhang zhiantranslation.Beijing:China MachinePress,2014。