《储能材料与技术》课程教学大纲

1、储能材料与技术课程编号：100096106课程名称：储能材料与技术高等教育层次（本科；硕士研究生；博士研究生）：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：BZ专业课程基本模块开课学年及学期（非强制性的要求）先修课程（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c 建议先修的课程）a：物理化学A，b：新能源材料基础与应用，c： 建议先修的课程：能源与环境材料学科进展课程总学时：48，学分：3。课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价（如填此项则上一项可不填）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）教学效果评价不及格及格，中良优1.

2、知悉和理解储能技术基本原理，即能量转换原理，热机的原理，机械能储存技术，热能储存技术，化学能储存技术，电能储存技术，气体水合物储能技术等。1.完全不知道，或对储能技术基本原理知识，有碎片化的理解。1.对储能技术基本原理，即能量转换原理，热机的原理，机械能储存技术，热能储存技术，化学能储存技术，电能储存技术，气体水合物储能技术等能理解，但不完整。1.对储能技术基本原理，即能量转换原理，热机的原理，机械能储存技术，热能储存技术，化学能储存技术，电能储存技术，气体水合物储能技术等能完整理解，但不系统，存在断点。1.对储能技术基本原理，即能量转换原理，热机的原理，机械能储存技术，热能储存技术，化学能储

3、存技术，电能储存技术，气体水合物储能技术等完整系统地理解。2. 知悉和理解储能材料的基本特性，如相变的焓差，相平衡特性，相变过程的特性，气体水合物的特性，水的特性，冰的特性，水合盐的特性，高分子储能材料的特性，储能材料的热物性及测定方法，储能材料的遴选原则，常用材料的储能特性对比等内容。1.完全不知道，或对储能材料的基本特性知识，有碎片化的理解。1.对储能材料的基本特性能理解，但不完整。1.对储能材料的基本特性能完整理解，但不系统，存在断点。1.对储能材料的基本特性能完整系统地理解。3掌握冰蓄冷空调技术及其应用，电能储存技术及应用，热能储存技术的应用，气体水合物储能技术及其应用。1.完全没能力

4、掌握冰蓄冷空调技术及其应用，电能储存技术及应用，热能储存技术的应用，气体水合物储能技术及其应用。1.整体上具备运用储能技术基本原理，基本掌握冰蓄冷空调技术及其应用，电能储存技术及应用，热能储存技术的应用，气体水合物储能技术及其应用。1.整体上具备运用储能技术基本原理，能够掌握冰蓄冷空调技术及其应用，电能储存技术及应用，热能储存技术的应用，气体水合物储能技术及其应用。有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 具备运用储能技术基本原理，完整掌握冰蓄冷空调技术及其应用，电能储存技术及应用，热能储存技术的应用，气体水合物储能技术及其应用。4. 能够驾驭化学储能技术及其应用，具备储能材料与技术在各领域

5、应用的素养1.完全没能力掌握化学储能技术及其应用相关知识点，不具备储能材料与技术在各领域应用的素养。1.基本掌握化学储能技术及其应用相关知识点，基本具备储能材料与技术在各领域应用的素养。1.掌握化学储能技术及其应用相关知识点，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。基本具备储能材料与技术在各领域应用的素养。1. 能够驾驭化学储能技术及其应用相关知识点。具备储能材料与技术在各领域应用的素养。教学内容、学时分配、与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1.1 气候变化与能源效率1.2 储能技术及其应用1.3 储能技术发展状况与展望3课时1

6、讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第二章 储能技术原理2.1 能量转换原理2.2 热机的原理2.3 机械能储存技术2.4 热能储存技术2.5 化学能储存技术2.6 电能储存技术2.7 气体水合物储能技术6课时1讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第三章 储能材料的基本特性3.1 相变的焓差3.2 相平衡特性3.3 相变过程的特性3.4 气体水合物的特性3.5 水的特性3.6 冰的特性3.7 水合盐的特性3.8 高分子储能材料的特性3.9 储能材料的热物性及测定方法3.10 储能材料的遴选原则3.11 常用材料的储

7、能特性对比9课时2讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第四章 冰蓄冷空调技术及其应用4.1 发展蓄冷空调的效益分析4.2 空调蓄冷方式及其技术4.3 空调蓄冷系统运行方式4.4 蓄冷空调系统设计方法4.5 蓄冷空调发展3课时3讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第五章 电能储存技术及应用5.1 概述5.2 抽水蓄能的应用5.3 超导储电能技术的应用5.4 电容器储能技术的应用5.5 压缩空气储电技术的应用3课时3讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第六章 热能储存技术的应用6

8、.1 热的传递方式6.2 热能储存方式6.3 蓄热技术的应用6.4 几种蓄热系统的实现方法6.5 蓄热系统用于北方供暖6课时3讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第七章 气体水合物储能技术及其应用7.1 概述7.2 气体水合物的性质7.3 气体水合物蓄冷现状7.4 气体水合物蓄冷工质的选择7.5 气体水合物相平衡7.6 气体水合反应动力学7.7 气体水合物蓄冷系统应用7.8 水合物蓄冷中试3课时3讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第八章 化学储能技术及其应用8.1 化学能8.2 化学能与热能的转换8.3 化学能与

9、电能转换8.4 燃料电池8.5 化学能与机械能转化8.6 化学能储存太阳能8.7 高分子换能材料9课时4讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。第九章 储能技术其他应用9.1 储能技术在日常生活中的应用9.2 储能技术在交通运输中的应用9.3 储能技术在新能源生产中的应用9.4 储能技术在建筑节能中的应用9.5 太阳能储能温室9.6 热电联产系统的储能6课时4讲授、课堂讨论，应用PPT进行图片、案例展示，辅助网络资源补充相关拓展知识。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。考核方式：闭卷考试平时作业和测验，共三次，每次10分，

10、占总成绩30%；期末考试，70分，占总成绩70% 。教材，参考书:教材：樊栓狮，梁德青， HYPERLINK /view/1568138.htm t _blank 杨向阳等. 储能材料与技术M. 北京：化学工业出版社，2004参考书:1 肖钢，林茂财. 大规模化学储能技术M. 武汉：武汉理工大学出版社，2011.2 Yves Brunet法. 储能技术M .唐西胜等译.北京：机械工业出版社，2013.大纲说明： 随着智能电网、新能源发电、电动汽车与移动式设备的发展，对储能材料与技术的应用需求越来越迫切。高效的能量储存材料及相关技术是新能源材料和新节能技术领域的重要分支，可作为新能源材料与器件专

11、业本科生的必修课程，也可作为材料科学与工程专业本科生的选修课程。编写教师签名： 责任教授签名： 开课学院教学副院长签名： Energy Storage Materials and TechnologiesCourse code:100096106Coursename:Energy Storage Materials and TechnologiesLecture Hours: 48Laboratory Hours: 0Credits: 3Term(If necessary):Prerequisite(s): (a: the course you must have learned and pa

12、ssed the examination; b: the course you must have learned; c: the course are recommended to learn before our study.)a:Physical Chemistry A, b: Basement and Application of Materials for New Energy, c:Progress in energy and environmental materials.Course Description:With the development of smart grid,

13、 power generation from new energy, electric vehicles and mobile devices, the application requirements of energy storage materials and technologies are increasingly urgent. The subject of efficient energy storage materials and related technologies is an important branch of the field of new energy mat

14、erials and new energy-saving technologies. Therefore, this course, Energy Storage Materials and Technologies, can be used as a compulsory course for New Energy Materials and Devices undergraduates, also can be used as a elective course for Materials Science and Engineering undergraduates.Course Outc

15、omes:After completing this course, a student should be able to:Aware of and understand the basic principles of energy storage technologies, namely the principle of energy conversion, the principle of heat engine, mechanical energy storage technologies, thermal energy storage technologies, chemical e

16、nergy storage technologies, electric energy storage technologies, and gas hydrate energy storage technologies.Aware of and understand the basic characteristics of the energy storage materials, such as enthalpy difference of phase change, phase equilibrium property, the characteristic of phase change

17、 process, the characteristic of gas hydrate,water feature, ice feature, the characteristicof salt hydrated, polymer energy storage property, thermal property and determination method of energy storage materials,selection principle of energy storage materials, the contrast of energy storage character

18、istic of commonly used materials, etc.Master ice-storage air conditioning technology and application, energy storage technology and application, thermal energy storage technology and application, gas hydrate energy storage technology and application.Able to skillfully use chemical energy storage tec

19、hnology, and possess the technology literacy of applying the energy storage materials in various fields.Course Content:Lectures and Lecture Hours: Introduction 31.1 - Climate change and energy efficiency1.2 - Energy storage technology and application1.3 - Energy storage technology development status

20、 and prospectThe principle of energy storage technology 62.1 - The principle of energy conversion2.2 - The principle of heat engine2.3 - Mechanical energy storage technology2.4 - Thermal energy storage technology2.5 - Chemical energy storage technology2.6 - Electrical energy storage technology2.7 -

21、Gas hydrate energy storage technology3. The basic characteristic of the energy storage materials 93.1 - Phase transition enthalpy difference3.2 - Phase equilibrium property3.3 - The characteristic of phase change process3.4 - The characteristic of gas hydrate3.5 - The properties of water3.6 - The pr

22、operties of ice3.7 - The characteristic of salt hydrated3.8 - Polymer energy storage property 3.9 - Thermal property and determination method of energy storage materials3.10 - The selection principle of energy storage materials3.11 - The contrast of energy storage characteristic of commonly used mat

23、erials4. Ice-storage air conditioning technology and application 34.1 - Benefit analysis of developing cool storage air conditioning4.2 - Air-condition cold storage mode and technology4.3 - Air-condition cold storage system operation mode4.4 - Cool storage air conditioning system design method4.5 -

24、The development of the cool storage air condition5. Electrical energy storage technology and application 3 5.1 - Summarization 5.2 - The application of pumped storage 5.3 - The application of superconducting electrical energy storage technology 5.4 - The application of capacitor energy storage techn

25、ology 5.5 - The application of compressed air storage technology6. The application of thermal energy storage technology 6 6.1 - Heat transfer mode 6.2 - Thermal energy storage mode 6.3 - The application of heat storage technology 6.4 - Several kinds of implementation method of regenerative heat syst

26、em 6.5 - Regenerative system used for heating in the north7. Gas hydrate energy storage technology and application 3 7.1 - Summarization 7.2 - The property of gas hydrate 7.3 - Gas hydrate cool storage status quo 7.4 - The choice of gas hydrate cool storage medium 7.5 - Gas hydrate phase equilibrium

27、 7.6 - Gas hydrate reaction kinetics 7.7 - The application of gas hydrate cool storage system 7.8 Gas hydrate storage test8. Chemical energy storage technology and application 98.1 -Chemical energy8.2 - The conversion between chemical energy and thermal energy 8.3 - The conversion between chemical energy and electrical energy 8.4 - Fuel cell8.5 - The conversion between mechanical energy and electrical energy8.6 - Chemical energy stored solar energy8.7 - High polymertransductio