《新能源材料基础与应用》课程教学大纲

1、新能源材料基础与应用课程教学大纲课程编号：100096101课程名称：新能源材料基础与应用高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于新能源材料与器件专业，属于：必修课程基本模块开课学年及学期：本科三年级第1学期先修课程：物理化学、材料物理与化学课程总学时：48，总学分：3课程教学形式：3研究型课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）（必填项）本课程的目的是全面系统地掌握现代主要新能源技术相关原理，新能源材料基本组成、组织结构与性能等关系规律，了解材料在新能源领域应用开发过程、发展现状及其所发挥的重要作用。通过本课程的学习，使学生掌握相关新能源与材料器件相关基础

2、理论知识和基本的实验技能，为进一步研究开发新能源领域应用的新材料和新技术奠定基础具体教学目标如下：总体了解新能源及新材料发展需求、现状及趋势掌握现代主要新能源技术相关原理和基本理论知识，掌握主要新能源材料基本组成、组织结构与性能等关系规律。通过课程具体新能源技术及相关材料的讲解及作业、讨论，使学生掌握主要新能源材料与应用技术的基本设计思路、参数评价体系及分析问题的能力通过课程的学习和实验课程锻炼（根据实际条件再行安排），使学生掌握一定的工程实践能力和创新能力，并将其迁移运用到其它工程问题的解决中，具备对一般工程项目的分析、设计和实施的基本素养，从而满足工程教育的基本要求。教学内容、学时分配、与

3、进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章：绪论新能源材料与基础应用现状能源需求与结构变化4目标1课堂讲授第二章：水系电化学储能材料1. 新型二次电池材料概述2. 氢镍电池材料基础与应用3. 氢镍电池的正极材料4. 氢镍电池负极材料6目标1目标2目标3目标4课堂讲授小组学习项目实践第三章：非水系电化学储能材料非水系电化学储能材料概述锂离子电池材料基础与应用；锂离子电池的正极材料；锂离子电池的负极材料。其它电化学储能材料及应用8目标1目标2目标3目标4课堂讲授小组学习项目实践第四章：燃料电池氢气利用与燃料电池碱性燃料电池材料基础与应用磷酸盐燃料

4、电池材料基础与应用熔融碳酸盐燃料电池材料基础与应用固体氧化物燃料电池材料基础与应用质子交换膜燃料电池材料基础与应用6目标1目标2目标3课堂讲授第五章：太阳能电池材料1. 太阳能电池材料概述2.太阳能电池材料及基础应用3. 晶体硅太阳能电池材料 4.非晶硅太阳能电池材料5. 其它新型太阳能电池材料与应用8目标1目标2目标3课堂讲授第六章：相变储能材料相变储能技术与应用（储热技术基础）相变储能材料基础新型相变储能材料制备基础及应用的研究进展6目标1目标2目标3课堂讲授第七章：风能及关键材料1风能概述2风能关键材料基础与应用4目标1目标2目标3课堂讲授第八章：其它新能源材料与技术1.核能关键材料与应

5、用；2.生物质能材料基础与应用3.地热能应用4.节能材料5.习题或实验课6目标1目标2目标3课堂讲授考核与成绩评定：本课程的考核与成绩评定由三个部分组成，按百分制给出最终成绩：项目实践考核(含课后作业)，占总评成绩的25%，包括：课后作业：10%，主要针对教学目标1、目标2、目标3和目标4进行考核；以小组为单位的实验报告：15%，主要针对教学目标2、目标3、目标4进行考核；考勤，占总评成绩的5%，缺勤1次扣1分，缺勤5次以上没有学分主要针对教学目标1和目标3进行考核。期末考试，占总评成绩的70%，采用独立命题，1小时闭卷卷考试，严格评分标准，严格复查，严把质量关，针对所有教学目标进行考核。教材

6、，参考书:选用教材：自编讲义参考书：1 艾德生，新能源材料基础及应用，北京：化学工业出版社，2010年2 雷永泉新能源材料，天津大学出版社，2000年3 张淑谦，杨京京，童忠良.新能源材料与应用.北京：国防工业出版社，2008年大纲说明本课程是新能源材料领域综合和前沿知识的论述，突出新能源材料领域涉及的方方面面，有助于推动新能源学科的发展，促进新能源技术与工程的研究。面向大学本科三年级学生，适合新能源材料与器件专业学生学习本课程是一门研究型课程，结合理论教学和实践教学，针对各种新能源技术特点，力求尽可能以需求为牵引，通过目标问题解决的途径，深化学生对知识的理解把握，并培养相关工程能力、实践创新

7、能力。编写教师签名：责任教授签名：开课学院教学副院长签名：Basement and Application of Materials for New EnergyCourse code: 100096101Course name: Basement and Application of Materials for New EnergyLecture Hours:48Laboratory Hours:Credits:3Term(If necessary):Prerequisite(s): Physical Chemistry，Materials Physics and ChemistryCour

8、se Description:The course aims to inspire students interests of new energy materials by introducing the state of the art and new trend of energy and materials for new energy. The contents of this course focus on the new energy materials, including materials for new secondary battery, fuel cell, sola

9、r energy, phase change energy, wind energy and others. The preparation and application of these materials will also be taught. The course is applicable to students majored in materials science and engineering.Course Outcomes:After completing this course, a student should be able to:Understanding of

10、demand present situation and trend of development of the new energy and new energy materialsTo master modern new energy technology principle and the basic theory of knowledge, the law of performance of new energy materials with its composition, structure, etc. Basic design, parameters of the evaluat

11、ion and the analysis question abilityEngineering practice ability and innovation ability for new energy materials Course Content:Lectures and Lecture Hours: Introduction21.1 New energy materials and basic application status1.2 Energy demand and the change trend2. Electrochemical energy storage mater

12、ial with water electrolytes system62.1 Brief introduction to new secondary battery materials2.2 Basement and application of nickel-metal hydride battery materials2.3 Anode materials for nickel metal hydride battery2.4 Cathode materials for nickel metal hydride battery3. Electrochemical energy storag

13、e material with organic electrolytes system 83.1 Brief introduction to the electrochemical energy storage material with water electrolytes system3.2 Basement and application of lithium ion battery materials3.3 Anode materials for lithium ion battery3.4 Cathode materials for lithium ion battery3.5 Ot

14、her Electrochemical energy storage material and its application4. Fuel cell 64.1 Hydrogen and fuel cell4.2 Basement and application of materials for alkalinity fuel cell4.3 Basement and application of materials for phosphate fuel cell4.4 Basement and application of materials for molten carbonate fue

15、l cell4.5 Basement and application of materials for solid oxide fuel cell4.6 Basement and application of materials for proton exchange membrane fuel cell5. Materials for solar cell 85.1 Brief introduction to materials for solar cell5.2 Basement and application of materials for solar cell5.3 Material

16、s for crystalline silicon solar cells5.4 Materials for amorphous silicon solar cell5.5 Other Materials for solar cells6. Phase change material for energy storage 66.1 Principal for phase- change energy storage and its application6.2 Basement of the materials for phase- change energy storage6.3Resear

17、ch progress for the materials for phase- change energy storage7. Wind energy and its materials 47.1 Brief introduction to wind energy7.2 Basement and application of wind-energy materials8. Other new energy materials and application 68.1Materials for nuclear energy8.2 Materials for biomass energy8.3 Materials forgeothermal energy8.4 Energy saving materials8.5 Exercise ClassGrading: Prerequisite quiz5%Homework25%Finalexam70%Text & Reference Book: 1A