新能源材料

《新能源材料》课程教学大纲一、课程基本情况课程名称新能源材料NewEnergyMaterials课程编号MS144020学分3课程类别□核心□必修■任选□限选执行学期6课程学时及其分配总学时学时分配48讲授40实验0实习8上机0开课单位光电技术学院应用物理教研室适用专业光电技术学院材料物理专业对应培养标准1.3专业知识，2.1工程推理和解决问题，3.1团队合作能力，4.3构思与工程系统，4.4设计，4.6运行先修课程理论物理基础B、固体与半导体物理、材料科学基础、材料性能学教材与参考文献推荐教材：新能源材料-基础与应用，艾德生等，化学工业出版社，2010参考教材：[1]新能源-人类的必然选择，王革华，化学工业出版社，2010[2]新能源材料，雷永泉，天津大学出版社，2000[3]新能源材料与应用，童忠良等，国防工业出版社，2008二、课程性质与作用《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。三、培养目标与标准通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标1.3、2.1、4.4。一级指标二级指标三级指标达标方式1.技术知识1.3专业知识1.3.1材料物理专业基础知识I、T、U2.职业技能和职业道德2.1工程推理和解决问题2.1.1系统表述材料工程问题的能力T、U2.1.2判断和定性分析材料性能的能力3.人际交往与团队意识3.1团队合作能力3.1.2团队技术协作能力I4.企业和社会环境下的构思、设计、实施和运行系统4.3构思与工程系统4.3.2明确材料的组成与结构I、T4.4设计4.4.1熟悉材料的制备原理及过程4.4.4材料性能的综合设计4.6运行4.6.1设计与优化材料的制备工艺注：该表所列指标可对照培养方案中所列指标来解释。I：介绍，指从教、学活动中、从生活经验和社会经验等多种信息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。四、理论教学内容与学时分配章标题章节主要内容（知识点）重点、难点提要学时其他说明第1章绪论1、新能源概念、种类及特点掌握新能源的概念种类及特点，了解新能源材料的应用现状。21)讲授：新能源的概念、新能源材料基础。2)课堂讨论：新能源材料的应用现状。2、新能源材料基础23、新能源材料的应用现状第2章化学电池及材料1、储能技术与应用掌握铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池原理及正负极材料。了解储能技术。21)讲授：铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池原理及正负极材料。2)课堂讨论：锂离子电池原理及特点。3)学习报告：铅酸电池应用现状及环境问题。2、铅酸电池及材料23、镍氢电池及材料24、锂电池及材料锂电池及材料2锂离子电池及材料2锂动力电池及材料2第3章燃料电池材料基础与应用1、碱性燃料电池材料基础与应用了解碱性燃料电池、磷酸盐燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池材料、掌握质子交换膜燃料电池材料电池材料和应用。21)讲授：各种燃料电池材料。2)课堂讨论：各种燃料电池材料的特点及应用。2、磷酸盐燃料电池材料基础与应用3、熔融碳酸盐燃料电池材料基础与应用24、固体氧化物燃料电池材料基础与应用5、质子交换膜燃料电池材料基础与应用2第4章太阳能电池材料基础与应用1、晶体硅太阳能电池材料基础与应用掌握晶体硅太阳能电池材料基础与应用，了解非晶硅及碲化镉太阳能电池材料基础与应用。21)讲授：晶体硅、非晶硅、碲化镉太阳能电池材料基础。2)课堂讨论：太阳能电池材料的应用。2、非晶硅太阳能电池材料基础与应用23、碲化镉太阳能电池材料基础与应用第5章其他新能源材料1、核能及材料基础了解核能、风能、生物质能、可燃冰及煤层气材料基础。21)讲授：核能、风能及材料基础2）课堂讨论：生物质能及材料基础。2、风能及材料基础3、生物质能及材料基础2章标题章节主要内容（知识点）重点、难点提要学时其他说明4、可燃冰及煤层气及材料基础2第6章新能源材料的应用热点1、煤化工了解煤化工、天然气化工、新能源材料、新能源汽车及新能源建筑的应用及现状。21)讲授：煤化工、天然气化工的原理。2)课堂讨论：新能源汽车种类及发展现状。2、天然气化工23、新能源汽车24、新能源建筑2五、实践教学内容与学时分配本课程开出的实践项目详见下表：项目序号项目名称内容提要项目学时项目性质实践形式项目类型每组人数其他说明1解析锂离子电池1、解剖一只锂离子电池；2、分析锂离子电池的组成及作用；3、撰写实验报告。4必修实验综合2实验报告必须含有所解剖的锂离子电池图片．2设计一栋建筑的新能源供给方案1、新能源供技术原理；2、建筑的新能源供给方案设计；3、设计方案评价。4必修报告综合5报告字数不低于2500．六、学业考核考核环节考核内容及方式百分比平时考核1、学习纪律和作业完成情况2、学习环节考察：包含课堂讨论、课堂演讲、资料调研、报告等。30%实践考核1、学生查找相关典型实例，辩论及讨论。2、实践项目完成情况：包含实验、项目方案设计等。3、撰写一篇有关新能源材料产业发展现状的调研报告，字数不低于3000。70%七、其他说明建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）：年月