《新能源儲(chǔ)能技術(shù)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11220048英文名稱(chēng)：Newenergystoragetechnology學(xué)分：2學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)先修課程：無(wú)機(jī)化學(xué)1、物理化學(xué)2、材料科學(xué)基礎(chǔ)、理論電化學(xué)課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)拓展課程授課對(duì)象：新能源材料與器件專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)聚焦新能源革命帶來(lái)的能源結(jié)構(gòu)快速調(diào)整，儲(chǔ)能技術(shù)作為新能源發(fā)展的核心支撐，也是戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域，在新能源并網(wǎng)、電動(dòng)汽車(chē)、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)、無(wú)電地區(qū)供電工程等不同應(yīng)用場(chǎng)景下，展露出巨大的發(fā)展?jié)摿?，市?chǎng)前景非常廣闊。本課程首先講授儲(chǔ)能相關(guān)的基本理論知識(shí)，具體涉及鉛酸電池、鋰電池、鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、金屬空氣電池等。本課程既講授基本原理，又密切結(jié)合儲(chǔ)能器件生產(chǎn)實(shí)踐。通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，掌握科技最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，擴(kuò)寬學(xué)生的知識(shí)面，提高認(rèn)識(shí)、分析和解決問(wèn)題的能力，掌握現(xiàn)代關(guān)鍵儲(chǔ)能技術(shù)以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。讓未來(lái)從事儲(chǔ)能器件研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的學(xué)生了解、掌握儲(chǔ)能材料與器件的基礎(chǔ)理論、技術(shù)和工藝的原理。對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)與提高起著至關(guān)重要的作用。本課程的課程目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：掌握或了解新能源儲(chǔ)能技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場(chǎng)景，包括能量轉(zhuǎn)換原理，新能源存儲(chǔ)技術(shù)及應(yīng)用（鋰離子電池、燃料電池、鎳氫電池等）。能夠在新能源材料與器件復(fù)雜工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中考慮公共健康與安全、節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)、法律與倫理，以及社會(huì)與文化等制約因素，以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方案。課程目標(biāo)2：能夠基于理論知識(shí)，合理分析和評(píng)價(jià)新能源、新材料等領(lǐng)域的工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響，培養(yǎng)職業(yè)道德素質(zhì)。課程目標(biāo)3：能夠站在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的角度思考能源化學(xué)工程實(shí)踐的可持續(xù)性，評(píng)價(jià)能源化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中可能對(duì)人類(lèi)和環(huán)境造成的損害和隱患。能運(yùn)用現(xiàn)代工具提升自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)、自我拓展、職業(yè)發(fā)展的能力。具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和組織溝通能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)3-3.能夠在新能源材料與器件復(fù)雜工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中考慮公共健康與安全、節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)、法律與倫理，以及社會(huì)與文化等制約因素，以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)方案。課程目標(biāo)1H指標(biāo)點(diǎn)6-2：能夠基于新能源材料與器件相關(guān)背景知識(shí)，合理分析和評(píng)價(jià)新能源、新材料及器件等領(lǐng)域的工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案對(duì)社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。課程目標(biāo)2M指標(biāo)點(diǎn)7-1：建立可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，能夠理解環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必要性和現(xiàn)實(shí)意義；課程目標(biāo)3H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1緒論：（1）儲(chǔ)能技術(shù)的意義、概況和進(jìn)展（2）儲(chǔ)能技術(shù)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用：鐵路、公路、航空等。（3）儲(chǔ)能電池在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用重點(diǎn)：了解儲(chǔ)能技術(shù)的種類(lèi)，在實(shí)際生活中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。德育要求：培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力2集中講授1,32電化學(xué)儲(chǔ)能：（1）電化學(xué)儲(chǔ)能概述；（2）化學(xué)電源概述；（3）電化學(xué)理論基礎(chǔ)重點(diǎn)：掌握電化學(xué)儲(chǔ)能類(lèi)型與基本電化學(xué)理論基礎(chǔ)。難點(diǎn)：電池比容量，能量密度計(jì)算德育要求：培養(yǎng)知識(shí)遷移能力2集中講授1,23電池儲(chǔ)能技術(shù)：（1）電池基本概念（2）電池種類(lèi)（3）電池工作（4）電池的化學(xué)與物理原理重點(diǎn)：掌握電極電勢(shì)和電池電動(dòng)勢(shì)；電極基本過(guò)程和電池基本特性(電壓、電流、比容量和比能量、庫(kù)倫效率等)。難點(diǎn)：電池極化現(xiàn)象了解常用電化學(xué)測(cè)試方法。德育要求：培養(yǎng)探索精神4集中講授1,2,34鉛酸電池：（1）鉛酸電池概述（2）鉛酸電池電化學(xué)原理（3）鉛酸電池基本組成（4）鉛酸電池制造工藝簡(jiǎn)介（5）鉛酸電池的應(yīng)用重點(diǎn)：掌握鉛酸電池的工作原理和基本組成部件。難點(diǎn)：電池工作原理。了解鉛酸電池的制造工藝流程。德育要求：培養(yǎng)愛(ài)崗敬業(yè)4集中講授1,2,35鎳氫電池：概述鎳氫電池的組成鎳氫電池的工作原理：正極工作原理，負(fù)極工作原理鎳氫電池的失效機(jī)制鎳氫電池的結(jié)構(gòu)類(lèi)型：圓柱形結(jié)構(gòu)，方形結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)前景與展望重點(diǎn)：掌握鎳氫電池工作原理和組成。難點(diǎn)：電池結(jié)構(gòu)理解了解鎳氫電池的失效機(jī)制和改性方法。德育要求：培養(yǎng)責(zé)任當(dāng)擔(dān)5集中講授1,2,36鋰電池和鋰離子電池：（1）鋰電池和鋰離子電池工作原理和基本結(jié)構(gòu)（2）鋰電池典型代表電極和工作原理（3）鋰離子電池電極和生產(chǎn)工藝介紹（4）鋰離子電池研究現(xiàn)狀與展望重點(diǎn)：掌握鋰離子電池的基本工作原理，和主要生成工藝流程。難點(diǎn)：電池結(jié)構(gòu)和工作原理影響因素。理解電池性能衰退的影響因素。德育要求：培養(yǎng)職業(yè)倫理道德5集中講授1,2,37燃料電池：原理和功能（1）質(zhì)子交換膜燃料電池（2）固體氧化物燃料電池（3）堿性燃料電池（4）不同類(lèi)型燃料電池對(duì)比重點(diǎn)：掌握燃料電池的工作原理和組成部件，理解不同因素對(duì)電池性能的影響。難點(diǎn)：電池結(jié)構(gòu)遷移和分類(lèi)德育要求：培養(yǎng)守正創(chuàng)新能力5集中講授1,2,38新興儲(chǔ)能技術(shù)：（1）鋰-硫電池簡(jiǎn)介（2）鈉離子電池介紹（3）金屬-空氣電池重點(diǎn)：掌握鋰-硫電池、鈉離子電池、金屬-空氣電池的工作原理。難點(diǎn)：了解鋰-硫電池、鈉離子電池、金屬-空氣電池常用的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)材料。德育要求：培養(yǎng)安全意識(shí)，法治意識(shí)5集中講授1,2,3合計(jì)32課程目標(biāo)1,2,3四、課程教學(xué)方法本課程的教學(xué)通過(guò)多媒體課件展示與板書(shū)結(jié)合的方式講授，在課堂上通過(guò)討論、提問(wèn)等方式引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，加深對(duì)疑難問(wèn)題的理解，提高教學(xué)效果和質(zhì)量。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核采用形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，考核內(nèi)容主要由平時(shí)表現(xiàn)、章節(jié)作業(yè)、期末考試、小組討論組成，均按百分制計(jì)分，其中期末考試成績(jī)占50%、章節(jié)作業(yè)成績(jī)占20%、平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)占15%、小組討論占15%?？傇u(píng)成績(jī)=平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)（15%）+章節(jié)作業(yè)成績(jī)（20%）+期末成績(jī)（50%）+小組討論（15%）2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計(jì)1平時(shí)表現(xiàn)555152章節(jié)作業(yè)5510203小組討論555154期末考試2552050課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值402040100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)表現(xiàn)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分平時(shí)表現(xiàn)課堂聽(tīng)講認(rèn)真，參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)積極性高，團(tuán)隊(duì)合作能力強(qiáng)，能有條理地表達(dá)自己的意見(jiàn)，解決問(wèn)題的過(guò)程清楚，做事有計(jì)劃，具有創(chuàng)造性思維，能夠用不同方法解決問(wèn)題，獨(dú)立思考，問(wèn)題回答準(zhǔn)確。課堂聽(tīng)講比較認(rèn)真，能夠比較積極地參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，能比較有條理地表達(dá)自己的意見(jiàn)，解決問(wèn)題的能力較強(qiáng)，能用老師提供的方法解決問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)合作能力較強(qiáng)，問(wèn)題回答比較準(zhǔn)確。課堂聽(tīng)講專(zhuān)心程度一般，能夠參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，能表達(dá)自己的意見(jiàn)，解決問(wèn)題的能力一般，能用老師提供的方法解決問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)合作能力一般，問(wèn)題回答基本準(zhǔn)確。課堂不能專(zhuān)心聽(tīng)講，不參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，不能表達(dá)自己的意見(jiàn)，解決問(wèn)題的能力較差，團(tuán)隊(duì)合作能力較差，問(wèn)題回答不準(zhǔn)確。2.章節(jié)作業(yè)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分章節(jié)作業(yè)按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識(shí)識(shí)別、分析電化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識(shí)識(shí)別、分析電化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識(shí)對(duì)電化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題有一定的識(shí)別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識(shí)對(duì)電化學(xué)領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題進(jìn)行識(shí)別、分析。3.小組討論成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分小組討論熱情極高，認(rèn)真查閱資料，在討論或任務(wù)中積極表現(xiàn)，與小組討論問(wèn)題特別積極，對(duì)小組貢獻(xiàn)最大。熱情較高，能查閱資料，較積極參與小組問(wèn)題討論，對(duì)小組貢獻(xiàn)較大。熱情一般，能夠輔助組員準(zhǔn)備資料，對(duì)小組成果有貢獻(xiàn)。熱情不高，不太積極參與討論與準(zhǔn)備，貢獻(xiàn)較小。4.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采取開(kāi)卷形式，題型主要采用判斷、選擇、填空、分析、計(jì)算、綜合題等，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考：（一）推薦教材1．《二次電池科學(xué)與技術(shù)》，李福軍編著；科學(xué)出版社，出版日期：2021-12-01，ISBN：9787030702012；2．《化學(xué)電源》，程新群主編；化學(xué)工業(yè)出版社，出版日期：2019-01-01，ISBN：9787122327789；3．《現(xiàn)代化學(xué)電源》，孫克寧，王振華，孫旺等編；化學(xué)工業(yè)出版社，出版日期：2017-09-01，ISBN：9787122300669；（二）參考資料1.《大規(guī)模鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析》，施萊姆·桑塔那戈帕蘭（ShiramSanthanagopalan）著，李建林、牛萌、許德智譯，機(jī)械工業(yè)出版社，出版時(shí)間：