1 《新能源材料与技术》教学大纲 课程名称：新能源材料与技术 课程类别（必修/选修）：选修 课程英文名称：：New Energy Materials and Technologies 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：物理化学、材料化学 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间： 周二 3-4 授课地点：6B302 授课对象： 24 级材科 3 班（专升本） 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 张东东 答疑时间、地点与方式： 课程考核方式：开卷（）闭卷（）课程论文（√）其它（ ） 使用教材： 《新能源材料与器件》，王新东、王萌编著，普通高等教育“十三五”规划教材，2022 年化学工业出版社 课程简介： 新能源技术是 21 世纪世界经济发展中最具决定性影响的五个技术领域之一，而新能源材料与器件是发展新能源技术和实现新能源利用的关键。本 课程内容涉及各类新能源材料与器件的基本原理、基本结构和性能等，重点介绍超级电容器、锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、燃料电池、锂-空 气电池等主流器件及关键材料的应用和发展前景，推动学生自主深入学习各类新能源材料和器件的原理、构建，引导学生在新能源学科方向的发展。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1： 了解目前新能源的种类及其能量利用形式，掌握新能源领 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程领域复杂工程问题 4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料 科学与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计
2 域的基础理论知识。 进行研究，比较和选择研究路线，设计 实验方案。 实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理 有效的结论。 目标 2： 掌握超级电容器、锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池、 燃料电池等新能源器件的工作原理、结构及基本工艺，理 解其中关键材料的工作原理及设计方法。具备分析材料内 在结构和性能之间关系的能力与素质。 5.1 针对材料科学与工程领域复杂工程 问题，能够选择、使用恰当的技术、资 源、现代工程工具和信息技术工具。 5 使用现代工具：能够针对材料科学与工程领域复 杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具，包括对材料科学与 工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解 其局限性。 目标 3： 能够运用所学的基本理论、基本方法和基本技能去分析和 解决实际工程问题的能力，清晰新能源行业对经济、社会 和环境的影响。 5.2 能够使用、开发现代工程工具和信 息技术工具预测与模拟材料科学与工 程领域复杂工程问题，并能够理解其局 限性。 5 使用现代工具：能够针对材料科学与工程领域复 杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具，包括对材料科学与 工程领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解 其局限性。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 能源概述 张东东 2 新能源的特点、现状及发展前景；各种不 同新能源的特点及应用。 重点：新能源的发展前景 难点：不同能源的特征 课程思政融入点：介绍能源发展历史，引 线下 讲授 查找新能源相关的 英文综述，撰写阅读 报告（500-1000 字） 目标 1 目标 2
3 导学生深入思考能源转型的必要性，树立 攀登科学高峰的理想。 2-3 超级电容器 张东东 4 超级电容器的结构、储能机制；电容材料、 隔膜、粘结剂等材料；组装工艺路线、应 用方向。 重点：超级电容器的结构、储能机制 难点：电容材料 线下 讲授 目标 1 目标 2 4-5 锂离子电池 张东东 4 锂离子电池的结构、储能机制；电极材料 （正极、负极、导电剂）、隔膜、粘结剂 等材料；组装工艺路线、应用方向。 重点：锂离子电池的结构、储能机制 难点：电极材料的设计（如碳基、硅基、 磷酸铁锂等） 课程思政融入点：中国作为锂离子电池 生产大国，介绍中国知名锂电池制造企 业，培养学生对中国科技的认同感和自 豪感 线下 讲授 查找锂离子电池的 最 新 研 究 文 献 （2020-2025 年）， 以研究背景、研究内 容、研究目标、解决 的关键问题，撰写阅 读报告（1000-1500 字） 目标 1 目标 2 6-7 钠离子电池 张东东 4 钠离子电池的结构、储能机制；电极材料、 隔膜、粘结剂等材料；组装工艺路线、应 用方向。 重点：钠离子电池的结构、储能机制 难点：电极材料（硬碳材料的设计） 线下 讲授 目标 1 目标 2
4 8-9 锂硫电池 张东东 4 锂硫电池的结构、储能机制；电极材料、 隔膜、粘结剂等材料；组装工艺路线、应 用方向。 重点：锂硫电池的结构、储能机制 难点：电极材料（正极材料的设计） 线下 讲授 目标 1 目标 2 10-11 燃料电池 张东东 4 燃料电池的结构、储能机制；电催化材料、 隔膜材料；组装工艺路线、应用方向。 重点：燃料电池的结构、储能机制 难点：电催化剂（贵金属/非贵金属的设计） 线下 讲授 查找电催化剂的最 新 研 究 文 献 （2020-2025 年）， 以研究背景、研究内 容、研究目标、解决 的关键问题，撰写阅 读报告（1000-1500 字） 目标 1 目标 2 12 材料设计与能源 应用 张东东 2 材料微纳结构的构筑思想、合成方法设计、 结构表征、能源应用性能测试 重点：如何通过 PPT 文献汇报作者的思路 难点：新能源材料与器件应用的构效关系 线下 学生讲述/翻 转课堂 目标 3 合计 24 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 作业 出勤 课堂展示 课程论文
5 目标一 4.1 15 15 0 0 30 目标二 5.1 0 0 0 50 50 目标三 5.2 0 0 20 0 20 总计 15 15 20 50 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2025 年 9 月 4 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期： 2025 年 9 月 5 日 备注：