《燃料电池基础》课程教学大纲

1、燃料电池基础课程教学大纲课程名称：燃料电池基础英文名称：FuelCellFundamentals课程编码：x4031721学时数：32其中实践学时数：2 课外学时数：0学分数：2.0适用专业：能源化学工程一、课程简介燃料电池基础是能源化学工程专业选修课。本课程主要介绍燃料电池的基本工作原理、分类、特征及应用前景。 使学生通过该课程的学习开阔视野、扩大知识面。课程设置的目的是帮助学生们拓展有关可再生能源的基本理论、基本知识和未来应用的视野，尤其了解燃料电池这一可再生能源转换技术的基本原理和未来应用，使学生获得较宽广的能源科学技术知识，深化理解二十一世纪环境保护、节能减排和开发新能源对人类生存的重

2、要意义。二、课程目标与毕业要求关系表课程目标毕业要求课程目标1：了解各类可再生能源的基本概念、工作原理和未来应用趋势。7-2：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考能源化学工程实践的可持续性，评价能源化学产品生产过程中可能对人类和环境造成的损害和隐患。课程目标2：了解质子交换膜燃料、直接甲醇燃料电池、碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池工作原理、固体氧化物燃料、熔融碳酸盐燃料电池结构组成、电极、制备工艺及电池性能影响因素7-2：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考能源化学工程实践的可持续性，评价能源化学产品生产过程中可能对人类和环境造成的损害和隐患。课程目标3：了解燃料电池系统的组成、了解燃料电池汽

3、车与其他电池类汽车的性能比较。了解燃料电池阴极电催化剂的制备及性能分析。7-2：能够站在环境保护和可持续发展的角度思考能源化学工程实践的可持续性，评价能源化学产品生产过程中可能对人类和环境造成的损害和隐患。三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）可再生能源概述1、教学内容：可再生能源的基本概念和分类、利用现状、工作原理、未来应用趋势。2、基本要求：了解能源的概念，能源的分类，人类利用传统能能源的历史和可再生能源的利用现状，各类可再生能源的基本概念、工作原理和未来应用趋势。3、重点：能源的概念，能源的分类，国际可再生能源的应用、发展模式和趋势，我国可再生能源的现状和趋势。4、难点：各类可再生

4、能源的工作原理。（二）燃料电池概述1、教学内容：燃料电池的概述和分类，电池工作原理和应用。2、基本要求：掌握燃料电池工作原理，了解其分类和应用。3、重点：燃料电池工作原理和应用。4、难点：燃料电池工作原理。（三）质子交换膜燃料电池1、教学内容：质子交换膜燃料电池的工作原理、特点和用途，电池的结构组成，关键材料及其制备工艺，性能影响因素，应用和未来。2、基本要求：掌握质子交换膜燃料电池的工作原理、特点和用途，电池的结构组成，了解电池的关键材料和部件及其制备工艺，电池性能影响因素，质子交换膜燃料电池系统及应用和未来发展前景。3、重点：质子交换膜燃料电池的工作原理、特点和用途，电池的结构组成，电池性

5、能影响因素，质子交换膜燃料电池系统及应用和未来发展前景。4、难点：电池性能影响因素。（四）直接甲醇燃料电池1、教学内容：直接甲醇燃料电池的原理和特点，电池的结构组成，关键材料及其制备工艺，电池性能影响因素及应用。2、基本要求：了解直接甲醇燃料电池的原理和特点，电池的结构组成，电池的关键材料和部件包括电催化剂、质子膜、膜电极和双极板及其制备工艺，电池性能影响因素及应用。3、重点：直接甲醇燃料电池的原理和特点，电催化剂和双极板及其制备工艺，电池性能影响因素及应用。4、难点：电催化剂和双极板及其制备工艺。（五）碱性燃料电池1、教学内容：碱性燃料电池的工作原理与概况，电池的结构组成，及其制备工艺，性能

6、影响因素及应用。2、基本要求：了解碱性燃料电池的工作原理与概况，电池的结构组成，尤其是电催化剂和电极，制备工艺，电池性能影响因素及应用。3、重点：碱性燃料电池的工作原理，电催化剂和电极。4、难点：电催化剂和电极，电池性能影响因素。磷酸盐燃料电池1、教学内容：磷酸盐燃料电池的原理与技术状态，电池的结构组成，关键材料制造工艺，电池性能影响因素及电堆的应用。2、基本要求：掌握磷酸盐燃料电池的原理与技术状态，电池的结构组成，了解电池的关键材料和部件及制造工艺，电池性能影响因素及电堆的应用。3、重点：磷酸盐燃料电池的原理，电池性能影响因素。4、难点：电池性能影响因素。（七）熔融碳酸盐燃料电池1、教学内容

7、：熔融碳酸盐燃料电池的工作原理，电池的结构组成，关键材料及其制造工艺，电池性能影响因素及应用。2、基本要求：掌握熔融碳酸盐燃料电池的工作原理，电池的结构组成，了解电池的关键材料和部件及其制造工艺，电池性能影响因素及应用。3、重点：熔融碳酸盐燃料电池的工作原理，电池性能影响因素及应用。4、难点：熔融碳酸盐燃料电池的工作原理。（八）固体氧化物燃料电池1、教学内容：固体氧化物燃料电池的的工作原理，电池的结构类型和特点，电解质材料，及电池应用。2、基本要求：掌握固体氧化物燃料电池的的工作原理，电池的结构类型和特点，了解电解质材料、阴极材料、阳极材料的特点，平板固体氧化物燃料电池和管型固体氧化物燃料电池

8、的区别及各自的优缺点，以及固体氧化物燃料电池应用。3、重点：固体氧化物燃料电池，平板固体氧化物燃料电池和管型固体氧化物燃料电池的区别及各自的优缺点。4、难点：电解质材料、阴极材料、阳极材料的特点。（九）燃料电池系统1、教学内容：燃料电池系统的组成及每个部分的功用，燃料电池汽车与其他电池类汽车的性能比较。2、基本要求：了解燃料电池系统的组成及每个部分的功用，尤其了解燃料电池汽车与其他电池类汽车的性能比较。3、重点：燃料电池汽车与其他电池类汽车的性能比较。4、难点：燃料电池汽车与其他电池类汽车的性能比较。（十）实验1、教学内容：燃料电池阴极电催化剂的制备及其电化学性能分析。2、基本要求：了解燃料电

9、池阴极电催化剂的制备及性能分析。3、重点：电催化剂的制备及性能分析。4、难点：电催化剂的制备及性能分析。四、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例一可再生能源概述讲授21:1二燃料电池概述讲授41:1三质子交换膜燃料电池讲授61:1四直接甲醇燃料电池讲授41:1五碱性燃料电池讲授31:1六磷酸盐燃料电池讲授31:1七熔融碳酸盐燃料电池讲授31:1八固体氧化物燃料电池讲授31:1九燃料电池系统讲授21:1十实验讲授21:1五、课程其他教学环节要求本课程采取课堂讲授为主、上课提问、随堂考察测验等多维考核学方式。上课提问，主要考察学生课前预习以及上课听讲的专注力，随堂考查测验

10、目的是检验学生对每个专题的学习和了解程度。六、本课程与其他课程的联系本课程的先修课程主要为能源化工导论、材料化学、能源化工专业外语等，后续课程主要为新能源材料、低碳技术与节能减排等。七、建议教材及教学参考书目教材：燃料电池-原理技术应用，衣宝廉主编，化学工业出版社，2003。参考材料：FuelCellFundamentals，RyanOHayre,Suk-WonCha,WhitneyColella,FritzB.Prinz，Wiley出版社，2009。八、课程考核方式与成绩评定办法本课程考核方式：考查。成绩评定方法：平时测验*70%+期末论文报告*30%+平时成绩*(07分）=总成绩平时互动考察成绩（比如：两次黑板回答问题+1分）+评价项目评价环节课程目标平时成绩考勤、课堂回答问题（加0-7分）课程目标1：了解各类可再生能源的基本概念、工作原理和未来应用趋势。课程考查随堂测验7