《新能源材料》教學(xué)大綱.docx

1、新能源材料課程教學(xué)大綱課程代碼：MCHM1006課程類別：專業(yè)選修授課對象：材料化學(xué)專業(yè)開課學(xué)期：秋季學(xué) 分：2指定教材：艾德生，高吉吉編，新能源材料一基礎(chǔ)與應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)出版社，2009年一、教學(xué)目的：通過對該門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解中國的能源現(xiàn)狀和新能源材料的應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握鋰離子 電池材料的制備原理和研究進(jìn)展，了解各種燃料電池技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用前景，熟悉太陽能光伏發(fā) 電技術(shù)的基本原理及系統(tǒng)的構(gòu)成，加深對中國風(fēng)力資源和風(fēng)力發(fā)電基本原理的認(rèn)識，深化理解作 為分布最廣泛的生物資源的利用現(xiàn)狀，重點把握生物發(fā)電的基本原理。掌握地?zé)岚l(fā)電和潮汐能發(fā) 電的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀，為改善能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展新能源技

2、術(shù)奠定基礎(chǔ)。二、課程內(nèi)容第一章緒論1、教學(xué)內(nèi)容1- 1新能源的概念1- 2新能源材料基礎(chǔ)1- 3新能源材料的應(yīng)用現(xiàn)狀2、思考題1什么是新能源？2新能源材料的應(yīng)用現(xiàn)狀如何？第二章新型儲能材料1、教學(xué)內(nèi)容2- 1儲能、儲能技術(shù)與應(yīng)用2- 2儲熱技術(shù)基礎(chǔ)2- 3相變儲能材料基礎(chǔ)2- 4新型相變儲能材料制備基礎(chǔ)及應(yīng)用的研究進(jìn)展2- 4a 復(fù)合PCM2-4b簡單的復(fù)合PCM相變儲能模型2-4c使用硬脂酸作為相變材料制備儲能材料2-4d氧化錯-硬脂酸系納米復(fù)合相變儲能材料的研究2、思考題1儲能材料在實際應(yīng)用中有哪些要求？2復(fù)合相變儲能材料相對于常規(guī)儲能材料有哪些優(yōu)勢？3復(fù)合相變儲熱材料的制備方法主要有哪些

3、？第三章鋰離子電池材料1、教學(xué)內(nèi)容3- 1鋰離子電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用3-2正極材料3-2a正極材料的選擇3-2b氧化鉆鋰3- 2c氧化鐐鋰與氧化鎬鋰等正極材料3- 2d Li-V-0化合物3-2e 5V正極材料3- 2f多陰離子正極材料3-2g其他正極材料3-3負(fù)極材料3-3a碳材料學(xué)基礎(chǔ)3- 3b氮化物負(fù)極材料基礎(chǔ)3-3c硅及硅化物3-3d鐐基材料3-3e新型合金3-3f其他負(fù)極材料2、思考題1鋰離子一次電池有哪些特征？（為什么要研發(fā)鋰離子二次電池？）2相對于其他二次電池，鋰離子二次電池有什么優(yōu)勢？3鋰離子二次電池要取得更大進(jìn)展必須注意哪些方面？4鋰離子二次電池的技術(shù)發(fā)展趨勢是什么？5作為鋰離

4、子二次電池的正極材料必須具有哪些性能？6常用的鋰離子二次電池正極材料有哪些？7常用的鋰離子二次電池負(fù)極材料有哪些？第四章燃料電池材料1、教學(xué)內(nèi)容4- 1概述4- la氫氣利用與燃料電池4- lb燃料電池技術(shù)的發(fā)展、材料技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用工4- 2堿性燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4- 3磷酸鹽燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4-4熔融碳酸鹽燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4-5固體氧化物燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4-6質(zhì)子交換膜燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4-7直接甲醇燃料電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4- 8其他類型的燃料電池2、思考題1為什么說氫和電在將來會成為互補(bǔ)的能源載體？2什么是堿性燃料電池？3堿性燃料電池中，空氣作為氧化劑時，二氧化碳

5、對電池性能有不利影響，采用哪些方法可以解決這個問題？4什么是磷酸鹽燃料電池？5磷酸鹽燃料電池有什么特點？6什么是熔融碳酸鹽燃料電池？它有哪些優(yōu)點？7熔融碳酸鹽燃料電池反應(yīng)原理是什么？8什么是固體氧化物燃料電池？9目前固體氧化物燃料電池研究中面臨的問題主要有哪些？10什么是質(zhì)子交換膜燃料電池？11什么是直接甲醇燃料電池？第五章 太陽能電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用1、教學(xué)內(nèi)容5- 1概述5- la太陽能5- lb光伏效應(yīng)與太陽能電池5- lc太陽能電池材料與應(yīng)用5- 2太陽能電池材料基礎(chǔ)及應(yīng)用5-2a晶體硅太陽能電池5-2b非晶硅太陽能電池5-2c璐化鎘基太陽能薄膜電池5-2d黃銅礦基太陽能電池2、思考題1

6、在太陽能電池中，光伏能量轉(zhuǎn)換需要經(jīng)歷哪兩個基本步驟？2常用太陽能半導(dǎo)體材料有哪些？3第一個太陽能電池是誰制造的那種電池？4使用空穴型硅制備工藝級的光伏系統(tǒng)有哪些工藝步驟？5制備工業(yè)級晶體硅太陽能電池有哪些步驟？6黃銅礦基太陽能電池能否繼續(xù)發(fā)展成為市場主流，主要還存在什么問題？第六章其他新能源材料1、教學(xué)內(nèi)容6- 1核能關(guān)鍵材料6- 2鐐氫電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用6- 3生物質(zhì)能材料基礎(chǔ)與應(yīng)用6- 4風(fēng)能與其他材料6-5地?zé)崮?、思考題1根據(jù)當(dāng)今的能源形勢，核能在目前所能預(yù)見到的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在哪些方面？2熱中子堆有哪些主要組成部分？3根據(jù)各種反應(yīng)機(jī)理、中子減速劑及冷卻劑的不同，反應(yīng)堆可以分成哪些類？4鐐氫電池有什么優(yōu)缺點？5傳統(tǒng)生物質(zhì)能和現(xiàn)代生物質(zhì)能分別包括哪些？6目前世界各國是采用什么方法來利用生物質(zhì)能的？7水平式的葉輪機(jī)有什么好處？8現(xiàn)在常用的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)都還是水平式的風(fēng)車葉輪機(jī)，他的基本結(jié)構(gòu)有哪些?9地?zé)崮苡心男?yīng)用？三、各章課時分配表章序號章內(nèi)容學(xué)時數(shù)1緒論22新型儲能材料63鋰離子電池材料84燃料電池材料85太陽能電池材料基礎(chǔ)與應(yīng)用86其他新能源材料4總計36參