课程编号：B04011820能源材料Energy Materials总学时：32总学分：2课程性质：专业选修课开设学期及周学时分配：第6学期，2学时/周适用专业及层次：材料物理、无机非金属材料、材料化学、金属材料，本科相关课程：大学物理、高等数学、物理化学、高分子化学与物理、材料科学基础教材：《新能源材料》，吴其胜编著，华东理工大学出版社，2012推荐参考书：《高能化学电源》，管从胜著，化学工业出版社，2005年《镍氢电池》，唐有根等著，化学工业出版社，2007年《锂离子电池》，郭炳琨等著，中南大学出版社，2002年《燃料电池》，毛宗强著，化学工业出版社，2005年《太阳能光伏发电实用技术》，王长贵著，化学工业出版社，2005年《太阳电池材料》，杨德仁著，化学工业出版社，2009年一、课程目的及要求本课主要介绍当前国内外能源材料的发展热点和方向。其主要内容包括二次电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等方面，使学生能够掌握上述相关材料在能源利用过程中的作用和原理，并且对利用能源材料制备相关产品的方法和发展趋势有一定的认识。课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展）毕业要求指标点课程目标2-1掌握数学、物理、化学等学科的2-1使学生掌握1.具有人文社会科学素养、基本理论和基本知识。能源材料的基本社会责任感和工程职业道2-2运用所学的基本知识理论分析能概念、基本理论德；源材料的特殊性质。知识，包括能源2.掌握数学、物理、化学等材料的定义等基方面的基本理论和基本知本概念。识；2-2对能源材料特殊的储能性，3.掌握材料制备（或合运用材料科学、成）、材料加工、材料结构生命科学的基本与性能测定及材料应用等方理论进行分析和面的基础知识、基本理论和解释。基本实验技能：3-1掌握能源材料的组成-结构-加工3-1掌握金属能4．了解相近专业的一般原理工艺与性能之间关系的基本理论、知源材料、无机非识。金属能源材料、和知识；3-2掌握如何根据各组件对替换材料高分子能源材料
课程编号：B04011820 能源材料 Energy Materials 总学时：32 总学分：2 课程性质：专业选修课 开设学期及周学时分配：第 6 学期，2 学时/周 适用专业及层次：材料物理、无机非金属材料、材料化学、金属材料，本科 相关课程：大学物理、高等数学、物理化学、高分子化学与物理、材料科学基础 教材： 《新能源材料》，吴其胜 编著，华东理工大学出版社，2012 推荐参考书： 《高能化学电源》，管从胜著，化学工业出版社，2005 年 《镍氢电池》，唐有根等著，化学工业出版社，2007 年 《锂离子电池》，郭炳琨等著，中南大学出版社，2002 年 《燃料电池》，毛宗强著，化学工业出版社，2005 年 《太阳能光伏发电实用技术》，王长贵著，化学工业出版社，2005 年 《太阳电池材料》，杨德仁著，化学工业出版社，2009 年 一、 课程目的及要求 本课主要介绍当前国内外能源材料的发展热点和方向。其主要内容包括二次电池 材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等方面，使学生能够掌握上述相关材料在能源 利用过程中的作用和原理，并且对利用能源材料制备相关产品的方法和发展趋势有一 定的认识。 课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 1. 具有人文社会科学素养、 社会责任感和工程职业道 德； 2. 掌握数学、物理、化学等 方面的基本理论和基本知 识； 3. 掌握材料制备（或合 成）、材料加工、材料结构 与性能测定及材料应用等方 面的基础知识、基本理论和 基本实验技能； 4. 了解相近专业的一般原理 和知识； 2-1 掌握数学、物理、化学等学科的 基本理论和基本知识。 2-2 运用所学的基本知识理论分析能 源材料的特殊性质。 2-1 使学生掌握 能源材料的基本 概念、基本理论 知识，包括能源 材料的定义等基 本概念。 2-2 对能源材料 特殊的储能性， 运用材料科学、 生命科学的基本 理论进行分析和 解释。 3-1 掌握能源材料的组成-结构-加工 工艺与性能之间关系的基本理论、知 识。 3-2 掌握如何根据各组件对替换材料 3-1 掌握金属能 源材料、无机非 金属能源材料、 高分子能源材料
及能源复合材料5.熟悉国家关于材料科学与性能的要求，以及各种材料不同的性能特点，来选取恰当的材料进行替换。的材料组成-结构工程研究、科技开发及相关-加工工艺与性能产业政策，国内外知识产权和应用之间的关等方面的法律法规；系。6.了解材料物理的理论前沿、应用前景和最新发展动6-1了解材料物理的理论前沿、应用6-1了解能源材态，以及材料科学与工程产前景和最新发展动态。料科学与技术领域的发展情况，7-1掌握外文资料查询、文献检索以业的发展状况；及运用现代信息技术获取相关信息的跟踪最新理论前7．掌握外文资料查询、文献基本方法沿，了解应用前检索以及运用现代信息技术7-2运用所学基本理论知识和材料的景以及最新发展获取相关信息的基本方法：具制备方法、测试方法，设计实验方案。动态。有一定的实验设计，实验条件7-1查阅外文资创造，应用计算机进行材料设料文献，追踪能计及结构分析，归纳、整理、源材料最新的发分析试验结果，撰写论文，参展动态。与学术交流的能力。7-2对于前沿的能源材料，可以选取所学的制备理论进行材料设计。二、课程内容及学时分配第零章前言（支撑课程目标2-1、2-2）（2学时）0.1世界能源发展的变革趋势及其特点0.2化学电源0.3化学电源的主要参数第一章新型二次电池材料（支撑课程目标2-1、2-2）（4学时）1.1新型二次电池概述1.2新型一次电池的工作原理1.3电池材料的种类和性质1.4二次电池材料的组成与制备方法第二章金属氢化物镍电池材料（支撑课程目标3-1、3-2）（6学时）2.1金属氢化物镍电池概述2.2高密度球形Ni(OH)2正极材料2.3储氢合金负极材料2.4Ni/MH电池材料的再生利用第三章锂离子电池材料：（支撑课程目标3-1、3-2、6-1、7-1、7-2）（4学时）3.1锂离子电池概述3.2锂离子电池负极材料3.3电解质材料3.4锂离子电池正极材料第四章质子交换膜燃料电池材料（支撑课程目标3-1、3-2）（4学时）4.1燃料电池概述4.2质子交换膜燃料电池概述
5. 熟悉国家关于材料科学与 工程研究、科技开发及相关 产业政策，国内外知识产权 等方面的法律法规； 6. 了解材料物理的理论前 沿、应用前景和最新发展动 态，以及材料科学与工程产 业的发展状况； 7. 掌握外文资料查询、文献 检索以及运用现代信息技术 获取相关信息的基本方法；具 有一定的实验设计，实验条件 创造，应用计算机进行材料设 计及结构分析，归纳、整理、 分析试验结果，撰写论文，参 与学术交流的能力。 性能的要求，以及各种材料不同的性 能特点，来选取恰当的材料进行替换。 及能源复合材料 的材料组成-结构 -加工工艺与性能 和应用之间的关 系。 6-1 了解材料物理的理论前沿、应用 前景和最新发展动态。 7-1 掌握外文资料查询、文献检索以 及运用现代信息技术获取相关信息的 基本方法 7-2 运用所学基本理论知识和材料的 制备方法、测试方法，设计实验方案。 6-1 了解能源材 料科学与技术领 域的发展情况， 跟踪最新理论前 沿，了解应用前 景以及最新发展 动态。 7-1 查阅外文资 料文献，追踪能 源材料最新的发 展动态。 7-2 对于前沿的 能源材料，可以 选取所学的制备 理论进行材料设 计。 二、 课程内容及学时分配 第零章 前言 （支撑课程目标 2-1、2-2）（2 学时） 0.1 世界能源发展的变革趋势及其特点 0.2 化学电源 0.3 化学电源的主要参数 第一章 新型二次电池材料（支撑课程目标 2-1、2-2）（4 学时） 1.1 新型二次电池概述 1.2 新型二次电池的工作原理 1.3 电池材料的种类和性质 1.4 二次电池材料的组成与制备方法 第二章 金属氢化物镍电池材料 （支撑课程目标 3-1、3-2）（6 学时） 2.1 金属氢化物镍电池概述 2.2 高密度球形 Ni(OH)2 正极材料 2.3 储氢合金负极材料 2.4 Ni/MH 电池材料的再生利用 第三章 锂离子电池材料 （支撑课程目标 3-1、3-2、6-1、7-1、7-2）（4 学时） 3.1 锂离子电池概述 3.2 锂离子电池负极材料 3.3 电解质材料 3.4 锂离子电池正极材料 第四章 质子交换膜燃料电池材料 （支撑课程目标 3-1、3-2）（4 学时） 4.1 燃料电池概述 4.2 质子交换膜燃料电池概述
4.3质子交换膜燃料电池材料4.4质子交换膜燃料电池电池组技术第五章熔融碳酸盐燃料电池材料（支撑课程目标3-1、3-2）（4学时）5.1熔融碳酸盐燃料电池概述5.2熔融碳酸盐燃料电池材料5.3熔融碳酸盐燃料关键技术难题5.4技术性能曲线影响因素第六章固体氧化物燃料电池材料（支撑课程目标3-1、3-2、7-1、7-2）（4学时）6.1固体氧化物燃料电池概述6.2固体氧化物燃料电池电解质薄膜材料6.3固体氧化物燃料电池连接体材料6.4固体氧化物燃料电池阴极材料6.5固体氧化物燃料电池阳极材料第七章太阳电池概述及应用（支撑课程目标6-1、7-1、7-2）（4学时）7.1太阳简介7.2太阳电池基础7.3光伏系统7.4太阳电池的应用三、教学重点与难点第零章前言：主要是对一些新能源材料的主要进展的理解和掌握，能够熟悉和知道几个具有重大意义且发展前景看好的新能源及材料，即新型二次电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料。第一章新型二次电池材料：了解新型二次电池的工作原理及电池材料的种类和性质：；了解各种二次电池材料的组成与制备方法。第二章金属氢化物镍电池材料：了解电池正负极材料的工作原理及其影响因素，掌握不同元素对电池电极材料性能的不同影响。第三章锂离子电池材料：重点在于学生对于几种具体的材料性能有一定的了解和认识，能够掌握影响材料性能的因素种类。第四章质子交换膜燃料电池材料：了解电极制备工艺和交换膜的原理；电池组热管理与水管理技术。第五章熔融碳酸盐燃料电池材料：了解当前熔融碳酸盐燃料电池面临的技术问题及其相应对策。第六章固体氧化物燃料电池材料：掌握固体氧化物燃料电池的常见结构和性能，了解燃料电池所用材料的种类和性能。第七章太阳电池概述及应用：理解太阳电池材料的工作原理以及太阳电池对其制备材料的要求和条件。太阳能电池在各方面的应用。四、主要教学方式课堂讲授（多媒体）五、典型作业练习简答题，问答题六、课程考核方式开卷考试撰写人：郭志岩审核人：谢广文
4.3 质子交换膜燃料电池材料 4.4 质子交换膜燃料电池电池组技术 第五章 熔融碳酸盐燃料电池材料 （支撑课程目标 3-1、3-2）（4 学时） 5.1 熔融碳酸盐燃料电池概述 5.2 熔融碳酸盐燃料电池材料 5.3 熔融碳酸盐燃料关键技术难题 5.4 技术性能曲线影响因素 第六章 固体氧化物燃料电池材料 （支撑课程目标 3-1、3-2、7-1、7-2）（4 学时） 6.1 固体氧化物燃料电池概述 6.2 固体氧化物燃料电池电解质薄膜材料 6.3 固体氧化物燃料电池连接体材料 6.4 固体氧化物燃料电池阴极材料 6.5 固体氧化物燃料电池阳极材料 第七章 太阳电池概述及应用 （支撑课程目标 6-1、7-1、7-2）（4 学时） 7.1 太阳简介 7.2 太阳电池基础 7.3 光伏系统 7.4 太阳电池的应用 三、 教学重点与难点 第零章 前言：主要是对一些新能源材料的主要进展的理解和掌握，能够熟悉和 知道几个具有重大意义且发展前景看好的新能源及材料，即新型二次电池材料、燃料 电池材料、太阳能电池材料。 第一章 新型二次电池材料：了解新型二次电池的工作原理及电池材料的种类和 性质；了解各种二次电池材料的组成与制备方法。 第二章金属氢化物镍电池材料：了解电池正负极材料的工作原理及其影响因素， 掌握不同元素对电池电极材料性能的不同影响。 第三章锂离子电池材料：重点在于学生对于几种具体的材料性能有一定的了解和 认识，能够掌握影响材料性能的因素种类。 第四章 质子交换膜燃料电池材料：了解电极制备工艺和交换膜的原理；电池组 热管理与水管理技术。 第五章熔融碳酸盐燃料电池材料：了解当前熔融碳酸盐燃料电池面临的技术问题 及其相应对策。 第六章固体氧化物燃料电池材料：掌握固体氧化物燃料电池的常见结构和性能， 了解燃料电池所用材料的种类和性能。 第七章太阳电池概述及应用：理解太阳电池材料的工作原理以及太阳电池对其制 备材料的要求和条件。太阳能电池在各方面的应用。 四、 主要教学方式 课堂讲授（多媒体） 五、 典型作业练习 简答题，问答题 六、 课程考核方式 开卷考试 撰写人：郭志岩 审核人：谢广文