教学大纲电池新材料与新体系课程基本说明课程中文课程课程电池新材料与新体系专业能力类型名称编码New Materials and课程英文开课学分26NewSystemof学期名称Battery实践理论学时3434学时学时材料化学适用专业开课单位化学与材料工程学院材料化学教研室及教研室本课程是材料化学专业的必修课。通过本课程的学习,培养学生掌握各类电池材料课程的的成分、组成、结构与工艺过程的关系及变化规律,同时对新型电池材料与体系的发展性质与应用前景及趋势有所了解。为后续《先进锂离子电池材料》、《锂离子电池电极材料合任务成方法》课程及《锂离子电池的组装及设计实验》环节奠定基础。课程要求学生掌握各类电池材料的成分、组成、结构:了解各类电池材料与工艺过程的关系教学及变化规律;了解新型电池材料的发展应用前景及趋势。要求考核开卷考试课程考核方式综合成绩平时成绩(20%)+课程小论文(20%)+考试(60%)构成姓名主讲团队职称教学任务电子信箱负责人唐莉莉讲师课程讲授42049478@qq.com石薇讲师主讲教师课程讲授405755011@qq.com主讲教师建议名称:新能源材料(材料科学与工程专业应用型本科系列教材)主编:吴基教材胜出版社:华东理工大学出版年月:2017.7课程参教学先进电池材料李景虹化学工业出版社2004.061.考材料2.化学电源设计王力臻化学工业出版社2008.01书(是否为达成课程目网络教学标提供12资源等其保障)它学习辅3.导材料
电池新材料与新体系 教学大纲 一、课程基本说明 课程中文 名称 电池新材料与新体系 课程 编码 课程 类型 专业能力 课程英文 名称 New Materials and New System of Battery 开课 学期 6 学分 2 学时 34 理论 学时 34 实践 学时 适用专业 材料化学 开课单位 及教研室 化学与材料工程学院 材料化学教研室 课程的 性质与 任务 本课程是材料化学专业的必修课。通过本课程的学习,培养学生掌握各类电池材料 的成分、组成、结构与工艺过程的关系及变化规律,同时对新型电池材料与体系的发展 应用前景及趋势有所了解。为后续《先进锂离子电池材料》、《锂离子电池电极材料合 成方法》课程及《锂离子电池的组装及设计实验》环节奠定基础。 课程 教学 要求 要求学生掌握各类电池材料的成分、组成、结构;了解各类电池材料与工艺过程的关系 及变化规律;了解新型电池材料的发展应用前景及趋势。 课 程 考 核 考核 方式 开卷考试 综合成绩 构成 平时成绩(20%)+ 课程小论文(20%)+ 考试(60%) 主讲团队 姓名 职称 教学任务 电子信箱 负责人 唐莉莉 讲师 课程讲授 42049478@qq.com 主讲教师 石薇 讲师 课程讲授 405755011@qq.com 主讲教师 课程 教学 材料 (是否 为达成 课程目 标提供 保障) 建议 教材 名称:新能源材料(材料科学与工程专业应用型本科系列教材) 主编:吴基 胜 出版社:华东理工大学 出版年月:2017.7 参 考 书 1.先进电池材料 李景虹 化学工业出版社 2004.06 2.化学电源设计 王力臻 化学工业出版社 2008.01 网络教学 资源等其 它学习辅 导材料 1. 2. 3.
课程教学学时分配建议表各教学环节的学时分配主要序号内容讲授讨论其它合计实验(实训)第1章绪论11第2章6金属氢化物7镍电池材料第3章114锂离子电池材料6第4章20燃料电池材料6第5章26太阳能电池材料第6章6相变储能材32料234电池材料最新相关进展课程定位与目标二、(填写说明:对课程目标逐条进行具体表述,明确规定学生通过课程学习后,在知识、能力、素质等方面期望取得的成果,并用矩阵图的方式表明其与毕业要求指标点之间的对应关系。)目标1.了解新能源体系及其发展现状。目标2.掌握不同能源体系的组成和特点。目标3.掌握不同能源体系材料的种类和特点。目标4.了解电池材料的进展及未来发展趋势。本课程支撑专业人才培养方案中毕业要求1-1、毕业要求2-1、毕业要求4,对应关系如表所示。课程目标毕业要求指标点目标1目标2目标3目标4V1毕业要求1-1VVV毕业要求2-1VVV毕业要求4注:二者关联用“√”表示。三、课程教学及考核第一章绪论(学时1)教学要求:了解本课程的主要内容,包括新能源、新能源技术与材料等。教学重点:新能源技术、新能源材料教学难点:新能源技术、新能源材料教学方法:讲授法,多媒体辅助法教学内容:第一节-—第五节(学时1)教学内容:能源、新能源、新能源技术、新能源材料、新能源材料的关键技术
课程教学学时分配建议表 序号 主要 内容 各教学环节的学时分配 讲授 讨论 实验(实训) 其它 合计 第1章 绪论 1 1 第2章 金属氢化物 镍电池材料 6 7 第3章 锂离子电池 材料 7 14 第4章 燃料电池材 料 6 20 第5章 太阳能电池 材料 6 26 第6章 相变储能材 料 6 32 电池材料最 新相关进展 2 34 二、课程定位与目标 (填写说明:对课程目标逐条进行具体表述,明确规定学生通过课程学习后,在知识、能力、素 质等方面期望取得的成果,并用矩阵图的方式表明其与毕业要求指标点之间的对应关系。) 目标1. 了解新能源体系及其发展现状。 目标2. 掌握不同能源体系的组成和特点。 目标3. 掌握不同能源体系材料的种类和特点。 目标4. 了解电池材料的进展及未来发展趋势。 本课程支撑专业人才培养方案中毕业要求1-1、毕业要求2-1、毕业要求4,对应关系如表所示。 毕业要求 指标点 课程目标 目标1 目标2 目标3 目标4 毕业要求1-1 √ √ √ 毕业要求2-1 √ √ √ 毕业要求4 √ √ √ 注:二者关联用“√”表示。 三、课程教学及考核 第一章 绪论 (学时1) 教学要求: 了解本课程的主要内容,包括新能源、新能源技术与材料等。 教学重点: 新能源技术、新能源材料 教学难点: 新能源技术、新能源材料 教学方法: 讲授法,多媒体辅助法 教学内容: 第一节 -第五节 (学时1) 教学内容:能源、新能源、新能源技术、新能源材料、新能源材料的关键技术
本章(或本单元)考核要点:新能源技术和材料、新能源材料的关键技术作业(以章或单元形式):思考题第二章金属氢化物镍电池材料(学时6)教学要求:掌握金属氢化物镍电池的工作原理:掌握储氢材料的基本特征:了解储氢负极材料的种类;掌握氢氧化镍电极的充放电机制;了解镍正极材料的基本性质和制备方法;了解金属氢化物镍电池材料的再生利用。教学重点:金属氢化物镍电池的工作原理、储氢负极材料、镍正极材料教学难点:储氢材料的基本特征、储氢负极材料、镍正极材料教学方法:讲授法,多媒体辅助法,讨论法第一节金属氢化物镍电池简介(学时1)教学内容:工作原理、储氢合金的基本特征、储氢合金电极材料的主要特征第二节储氢合金负极材料(学时2)教学内容:不同类型储氢合金负极材料的介绍第三节镍正极材料(学时2)教学内容:氢氧化镍电极的充放电机制、充放电过程这的晶型转换、正极材料的制备方法、影响因素第四节Ni/MH电池材料的再生利用(学时1)教学内容:Ni/电池的生产及再生利用技术本章(或本单元)考核要点:金属氢化物镍电池的工作原理、储氢负极材料、镍正极材料作业(以章或单元形式):思考题第三章锂离子电池材料(学时7)教学要求:了解锂离子电池的生产流程和发展趋势;掌握锂离子电池的工作原理;掌握正极材料、负极材料、电解质材料的选择和特点。教学重点:锂离子电池负极材料、正极材料、电解质材料教学难点:锂离子电池负极材料、正极材料、电解质材料教学方法:讲授法、讨论法、多媒体辅助法(学时1)第二节锂离子电池的工作原理教学内容:工作原理、特点、结构组成、基本概念(学时2)第三节锂离子电池负极材料教学内容:各种负极材料的介绍(学时2)第四节锂离子电池正极材料教学内容:各种正极材料的介绍与选择要求第五节电解质材料----第七节锂离子电池发展趋势(学时2)教学内容:非水有机液体电解质、聚合物电解质、无机固体电解质、生产流程与发展趋势本章(或本单元)考核要点:锂离子电池的工作原理、电池负极材料、正极材料、电解质材料作业(以章或单元形式):思考题第四章燃料电池材料(学时6)教学要求:掌握质子交换膜型燃料电池和固体氧化物燃料电池的相关知识:掌握燃料电池的组成、工作原理、结构与性能。教学重点:各类燃料电池的组成、结构与性能教学难点:电池组成的关键技术教学方法:讲授法、多媒体辅助法第二节质子交换膜型燃料电池(学时4)教学内容:电催化剂、多孔气体扩散电极及制备工艺、质子交换膜、电池组技术第四节固体氧化物燃料电池(学时2)
本章(或本单元)考核要点:新能源技术和材料、新能源材料的关键技术 作业(以章或单元形式):思考题 第二章 金属氢化物镍电池材料 (学时6) 教学要求: 掌握金属氢化物镍电池的工作原理;掌握储氢材料的基本特征;了解储氢负极材料的种 类;掌握氢氧化镍电极的充放电机制;了解镍正极材料的基本性质和制备方法;了解金属氢 化物镍电池材料的再生利用。 教学重点: 金属氢化物镍电池的工作原理、储氢负极材料、镍正极材料 教学难点: 储氢材料的基本特征、储氢负极材料、镍正极材料 教学方法: 讲授法,多媒体辅助法,讨论法 第一节 金属氢化物镍电池简介 (学时1) 教学内容:工作原理、储氢合金的基本特征、储氢合金电极材料的主要特征 第二节 储氢合金负极材料 (学时2) 教学内容:不同类型储氢合金负极材料的介绍 第三节 镍正极材料 (学时2) 教学内容:氢氧化镍电极的充放电机制、充放电过程这的晶型转换、正极材料的制备方法、影响因素 第四节 Ni/MH电池材料的再生利用(学时1) 教学内容:Ni/MH电池的生产及再生利用技术 本章(或本单元)考核要点:金属氢化物镍电池的工作原理、储氢负极材料、镍正极材料 作业(以章或单元形式):思考题 第三章 锂离子电池材料 (学时7) 教学要求: 了解锂离子电池的生产流程和发展趋势;掌握锂离子电池的工作原理;掌握正极材料、负 极材料、电解质材料的选择和特点。 教学重点: 锂离子电池负极材料、正极材料、电解质材料 教学难点: 锂离子电池负极材料、正极材料、电解质材料 教学方法: 讲授法、讨论法、多媒体辅助法 第二节 锂离子电池的工作原理 (学时1) 教学内容:工作原理、特点、结构组成、基本概念 第三节 锂离子电池负极材料 (学时2) 教学内容:各种负极材料的介绍 第四节 锂离子电池正极材料 (学时2) 教学内容:各种正极材料的介绍与选择要求 第五节 电解质材料-第七节 锂离子电池发展趋势(学时2) 教学内容:非水有机液体电解质、聚合物电解质、无机固体电解质、生产流程与发展趋势 本章(或本单元)考核要点:锂离子电池的工作原理、电池负极材料、正极材料、电解质材料 作业(以章或单元形式):思考题 第四章 燃料电池材料 (学时6) 教学要求: 掌握质子交换膜型燃料电池和固体氧化物燃料电池的相关知识;掌握燃料电池的组成、工 作原理、结构与性能。 教学重点: 各类燃料电池的组成、结构与性能 教学难点: 电池组成的关键技术 教学方法: 讲授法、多媒体辅助法 第二节 质子交换膜型燃料电池 (学时4) 教学内容:电催化剂、多孔气体扩散电极及制备工艺、质子交换膜、电池组技术 第四节 固体氧化物燃料电池 (学时2)
教学内容:固体氧化物燃料电池材料、电池结构与性能本章(或本单元)考核要点:质子交换膜型燃料电池和固体氧化物燃料电池的相关知识作业:思考题第五章太阳能电池材料(学时6)教学要求:掌握太阳能电池的工作原理、结构与特性,了解各种太阳能电池的相关知识。教学重点:太阳能电池的工作原理、结构与特性教学难点:太阳能电池的工作原理、结构与特性教学方法:讲授法、多媒体辅助法、讨论法(学时2)第一节发展概况---第二节太阳能电池原理教学内容:太阳能电池的种类、特点、方式、结构和工作原理第三节太阳能电池的结构与特性---第四节太阳能发电系统(学时2)教学内容:太阳能电池的结构、特性、等效电路:太阳能发电系统的构成、分类第六节各种太阳能电池(学时2)教学内容:各种太阳能电池的介绍本章(或本单元)考核要点:太阳能电池的工作原理、结构与特性作业(以章或单元形式):思考题第7章相变储能材料(学时6)教学要求:掌握相变储能材料的基本原理;了解相变储能材料的分类;了解相应储能材料的工程应用。教学重点:相变储能材料的基本原理、分类及相应储能材料的工程应用教学难点:相应储能材料的工程应用教学方法::讲授法、多媒体辅助法、讨论法第一节相变储能的基本原理(学时1)教学内容:相变储能的基本原理第二节相变材料的分类(学时2)教学内容:固-液相变储能材料、固-固相变储能材料、相变储能材料的筛选原则第三节几种相变储能材料(学时2)教学内容:无机水合盐、有机相变材料、金属及合金第四节相变储能材料的工程应用(学时1)教学内容:在建筑节能中的应用、在太阳能中的应用本章(或本单元)考核要点:相变储能材料的基本原理、分类作业:课程小论文(任选一种电池,讨论其与材料之间的联系报告(2学时):电池材料最新相关进展四、教学内容与课程目标的对应关系图。序号支撑的课程目标教学内容支撑的毕业要求指标点A绪论目标11-1、2-12目标2、31-1、2-1金属氢化物镍电池材料3锂离子电池材料目标2、31-1、2-14燃料电池材料目标2、31-1、2-15太阳能电池材料目标2、31-1、2-16目标2、3相变储能材料1-1、2-17目标44电池材料最新相关进展审核人:执笔人:石薇年月日填表说明:
教学内容:固体氧化物燃料电池材料、电池结构与性能 本章(或本单元)考核要点:质子交换膜型燃料电池和固体氧化物燃料电池的相关知识 作业:思考题 第五章 太阳能电池材料 (学时6) 教学要求: 掌握太阳能电池的工作原理、结构与特性,了解各种太阳能电池的相关知识。 教学重点: 太阳能电池的工作原理、结构与特性 教学难点: 太阳能电池的工作原理、结构与特性 教学方法: 讲授法、多媒体辅助法、讨论法 第一节 发展概况-第二节 太阳能电池原理 (学时2) 教学内容:太阳能电池的种类、特点、方式、结构和工作原理 第三节 太阳能电池的结构与特性-第四节 太阳能发电系统(学时2) 教学内容:太阳能电池的结构、特性、等效电路;太阳能发电系统的构成、分类 第六节 各种太阳能电池 (学时2) 教学内容:各种太阳能电池的介绍 本章(或本单元)考核要点:太阳能电池的工作原理、结构与特性 作业(以章或单元形式):思考题 第7章 相变储能材料 (学时6) 教学要求: 掌握相变储能材料的基本原理;了解相变储能材料的分类;了解相应储能材料的工程应用。 教学重点: 相变储能材料的基本原理、分类及相应储能材料的工程应用 教学难点: 相应储能材料的工程应用 教学方法: 讲授法、多媒体辅助法、讨论法 第一节 相变储能的基本原理 (学时1) 教学内容:相变储能的基本原理 第二节 相变材料的分类 (学时2) 教学内容:固-液相变储能材料、固-固相变储能材料、相变储能材料的筛选原则 第三节 几种相变储能材料 (学时2) 教学内容:无机水合盐、有机相变材料、金属及合金 第四节 相变储能材料的工程应用 (学时1) 教学内容:在建筑节能中的应用、在太阳能中的应用 本章(或本单元)考核要点:相变储能材料的基本原理、分类 作业:课程小论文(任选一种电池,讨论其与材料之间的联系) 报告(2学时):电池材料最新相关进展 四、教学内容与课程目标的对应关系图。 序号 教学内容 支撑的课程目标 支撑的毕业要求指标点 1 绪论 目标1 1-1、2-1 2 金属氢化物镍电池材料 目标2、3 1-1、2-1 3 锂离子电池材料 目标2、3 1-1、2-1 4 燃料电池材料 目标2、3 1-1、2-1 5 太阳能电池材料 目标2、3 1-1、2-1 6 相变储能材料 目标2、3 1-1、2-1 7 电池材料最新相关进展 目标4 4 执笔人: 石薇 审核人: 年 月 日 填表说明:
1:本教学大纲编写的课程范围,包括各专业独立设置的所有必修、选修理论课程和实验实训课程,不包括专业实习、见习、毕业论文(设计)、社会调查等实践课程。2.教学大纲的编写须切实贯彻学校关于推动课程内容、教学方法、教学手段、考试方法等改革的要求,务求整合、力求创新,加强实践能力和创新创业能力培养。3.“课程类型”指公共能力、专业能力、发展能力课程;“考核方式”含期末考试及平时考核等;“成绩组成”指课程成绩分布,须具体说明出勤、作业、期末考试、课堂讨论、案例分析、实践环节等成绩所占比例,理论上应至少包含3种以上(含3种)考核项目。课程教学内容(理论课)须按章节分别填写教学目的与要求、教学重点、教学难点、教学具体知识点、考核点和实践环节,其中实践环节包括作业、实验实训(未独立设置实验实训的课程)、社会实践等方面的要求:实验(实训)类型分为验证性、综合性、设计性、创新性等
1.本教学大纲编写的课程范围,包括各专业独立设置的所有必修、选修理论课程和实验实训 课程,不包括专业实习、见习、毕业论文(设计)、社会调查等实践课程。 2.教学大纲的编写须切实贯彻学校关于推动课程内容、教学方法、教学手段、考试方法等改 革的要求,务求整合、力求创新,加强实践能力和创新创业能力培养。 3.“课程类型”指公共能力、专业能力、发展能力课程;“考核方式”含期末考试及平时考核 等;“成绩组成”指课程成绩分布,须具体说明出勤、作业、期末考试、课堂讨论、案例分析、实践 环节等成绩所占比例,理论上应至少包含3种以上(含3种)考核项目。课程教学内容(理论课)须按 章节分别填写教学目的与要求、教学重点、教学难点、教学具体知识点、考核点和实践环节,其中实 践环节包括作业、实验实训(未独立设置实验实训的课程)、社会实践等方面的要求;实验(实训) 类型分为验证性、综合性、设计性、创新性等