ADDINCNKISM.UserStyle《電化學儲能材料》課程教學大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號1123S00014開課單位化學與材料科學學院課程名稱電化學儲能材料ElectrochemicalEnergyStorageMaterials課程性質選修考核類型考查課程學分2課程學時34課程類別專業(yè)拓展課先修課程無機化學101適用專業(yè)（類）化學、化學菁英班、材料化學、化學生物學二、課程描述及目標（一）課程簡介《電化學儲能材料》課程是本專業(yè)（類）的一門專業(yè)選修課程，該課程在學生學習化學專業(yè)基礎理論知識后，面向國家急切實現(xiàn)綠色儲能及雙碳目標的背景下開設。旨在通過理論教學與實踐操作訓練，使學生掌握電化學儲能器件的基礎知識及工作原理，了解電化學儲能材料構效關系，具備分析儲能電池體系工作過程的基本能力，明白日常生活中常見電池工作注意事項，利用所學基礎化學知識為新型儲能材料的開發(fā)開拓思路，培養(yǎng)學生發(fā)散思維和思考能力，為國家培養(yǎng)儲能方向的專業(yè)性人才，同時也培養(yǎng)學生的科研精神，為后續(xù)繼續(xù)深造和科研學習奠定一定基礎。（二）教學目標通過本課程，學生將對電化學儲能電池具有初步的了解和認識，對電化學儲能材料的種類和工作原理進行掌握。課程目標1：對化學電源的分類和儲能機制進行掌握，明白日常生活中使用的各類電池工作原理，提高生活質量。課程目標2：將化學基礎知識與電化學儲能材料聯(lián)系起來，用所學基礎化學知識為新型儲能材料的開發(fā)開拓思路，培養(yǎng)學生發(fā)散思維和思考能力。課程目標3：了解電化學儲能材料的研發(fā)過程，培養(yǎng)科研精神，為后續(xù)繼續(xù)深造和科研學習奠定基礎。三、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重1-2：掌握材料制備（或合成）技術、材料加工和改性技術、材料結構與性能的分析方法；課程目標10.42-1：具有中外文資料查詢、文獻檢索及運用現(xiàn)代信息技術獲取相關信息的基本能力；課程目標20.33-2：具有良好的科學文化素養(yǎng)，掌握科學的方法論。課程目標30.3四、教學方式與方法《電化學儲能材料》課堂教學采用講解式、啟發(fā)式、引導式、討論式等多種形式，使學生積極參與課堂教學活動，調動他們學習的主動性，激發(fā)他們學習的興趣，同時注重理論聯(lián)系實際、動手做實驗等，強化學生對知識的理解和記憶。利用自制的多媒體課件豐富教學內容，拓展教學空間，形象、生動、直觀地向學生展示難于理解的理論模型和科學實驗、科學成果。結合動手實驗操作，學習和動手制作鋰離子電池電極，并學習、組裝扣式電池，進行表征測試學習。五、教學重點與難點（一）教學重點本課程的教學重點：電化學儲能電池的分類和工作原理；電化學儲能過程原理和各種儲能電池材料基礎知識；電化學儲能材料的制備與表征方法；電化學儲能材料的結構、性能與應用的關系。（二）教學難點本課程的教學難點在于大量的基本理論知識，尤其是電化學儲能的工作原理，電極材料的儲能機制，儲能材料的構效關系等。六、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1能源化學概論介紹本課程的研究對象，行業(yè)進展，明白課程學習與其他專業(yè)課，以及工作考研的關系，和對后續(xù)學習的影響。了解能源化學的大背景，對常見的儲能電池體系進行介紹，明白各儲能電池的應用場景及工作特點等。3講授課程目標1、2、32鋰離子電池了解鋰離子電池的概念，明白鋰離子電池工作原理，組成，以及優(yōu)缺點；掌握常見鋰離子電池的正負極材料分類、電解液組成特點、隔膜種類等；對鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等商業(yè)化鋰離子電池的應用場景和特點進行了解；對未來鋰離子電池的發(fā)展進行分析預測等。6講授課程目標1、23超級電容器了解超級電容器的概念、分類、工作特點等；掌握常見電容器電極材料的種類、儲能原理、構效關系等；明白電容器與離子電池的區(qū)別與不同，介紹混合超級電容器的工作原理及優(yōu)點，對未來儲能體系的發(fā)展進行思考。3講授課程目標1、24新型儲能電池體系了解追求更安全、能量密度更高、使用壽命更長、成本更低、應用范圍更廣的新型電池體系必要性；重點介紹的鋰硫電池、鈉離子電池、金屬空氣電池等新型儲能電池體系工作機制及優(yōu)缺點。3講授課程目標2、35水系儲能電池科學與技術了解常見水系儲能電池體系的分類及水體系電解液的問題等；熟悉水系液流電池、鈉/鎂/鋅離子電池、水系空氣電池的工作原理、發(fā)展趨勢、工作特點；掌握常見水系電池體系電極材料的要求及結構特點等；熟悉水系電解液的電化學窗口、配制、濃度等要求。3講授課程目標2、36電化學儲能材料的制備與表征技術了解常見電化學儲能電極材料的合成制備方法，如濕化學法、水熱法、共沉淀法、電化學法等；掌握電極材料的表征手段和方法，如，XRD、紅外、拉曼、粒徑分析等；明白結構與性能之間的構效關系。3講授課程目標2、3合計21七、實驗內容、基本要求與學時分配序號實驗項目名稱實驗內容與要求學時類型對應課程目標1鋰離子電池電極的制備必修，了解鋰離子電池電極的組成和制備過程，掌握常規(guī)正、負極電極的制備，熟悉電極材料的研磨、勻漿、涂覆、干燥、裁切等過程。7設計性課程目標1、2、32扣式電池組裝與測試必修，學習扣式電池的組裝過程，掌握儲能電池的測試方法及性能指標等。6探究性課程目標1、2合計13注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括“演示性”、“驗證性”、“設計性”、“探究性”、“其它”等。八、學業(yè)評價和課程考核（一）考核類型：t考試考查（二）考核方式：t開卷考試閉卷考試課程論文課程報告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價細則對應課程目標過程考核60出勤表現(xiàn)10考勤情況課程目標1作業(yè)110課堂表現(xiàn)、學習態(tài)度等課程目標1作業(yè)210課后作業(yè)課程目標2實驗操作30電極的制備與電池組裝操作過程課程目標3…課程目標4期末考核40考核學生對該課程基礎理論知識的掌握情況，依據(jù)標準答案和評分細則。課程目標1課程目標2課程目標3……九、課程目標達成評價課程目標的實際達成效果計算方式如下，達成值越高，教學效果越好。課程目標達成度畢業(yè)要求指標點達成度十、教材與教學參考書（一）教材《電化學儲能材料與原理》，張會剛，科學出版社，2020.06，第一版（二）教學參考書1.《能源化學》，陳軍，化學工