《未来能量:储能材料与器件探秘》教学大纲课程所属模块:高阶创造力课程名称:未来能量:储能材料与器件探秘课程英文名称:FutureEnergy:TheSecretsof EnergystorageMaterialsanddevices其中实践学时:0总学时/周学时/学分:32/2/2先修课程:无授课地点:授课时间:第2-17周授课对象:全校本科生开课学院:材料科学与工程学院任课教师姓名/职称:常学义/助理研究员答疑时间、地点与方式:课后停留在教室,对有疑问的同学进行答疑;上课学生可自由提间:平时学生可到12F-301进行答疑。课程考核方式:开卷()闭卷()课程论文()其它()使用教材:《电化学储能器件及关键材料》,连芳主编,2019,冶金工业出版社,普通高等教育“十三五”规划教材,教材编号JC1230教学参考资料:无课程简介:《未来能量:储能材料与器件探秘》是一门全校通识教育公共选修课。本课程的主要内容是本课程的主要内容是介绍铅酸电池、锂离子电池、液流电池、燃料电池、金属-空气电池、超级电容器等储能器件的工作原理、结构及性能,以及储能器件关键组成材料的理化性质和特性。开设本课程,自在使学生全面系统地了解和章握各类电池和超级电容器等储能器件及关键材料的制备、性能表征及设计等方面的基本原理和一般研究方法,从而培养学生的知识创新、技术创新和产品创新的思维能力,为学生将来从事纳米材料领域的研究和开发工作打下基础。本课程与学生核心能力培养之间的关联(打钩):课程教学目标:模块1:道德影响力口一、知识目标:模块2:审美鉴赏力口1.理解和掌握储能材料与器件的相关的专业知识和工程技术基础知识:模块3:协作领导力口2.理解和掌握各种储能器件的工作原理、结构及性能,以及储能器件关键组成材料模块4:认知理解力口的理化性质和特性。模块5:应用行动力口二、能力目标:模块6:高阶创造力团
模块7:沟通表达力口1.具备对工业生产和日常生活中出现的各类电池和超级电容器等储能器件及关键材料进行分析与归纳,并结合具体条件运用理论知识理解实际复杂储能器件及其工程方面间题的能力:2.理解并掌握燃料电池、超级电容器等各种储能器件的制备、组装和性能测试方法,理解储能材料及其工程技术的发展趋势的能力。三、素质目标:1.培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学的学习态度和思想意识;2.培养学生理论联系实际、科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德,促使自身进行不断地认知选代。理论教学进程表教学模式周次主讲教师学时数教学的重点、难点、课程思政融入点教学主题教学方法作业安排(线下/混合式)重点:储能器件的分类、应用与发展,化学储能的基础知识。难点:电化学储能的反应机理、电池常见讲授与小的测试方法、常见间题与分析。线下绪论常学义2-3组讨论课程思政融入点:使学生了解储能的基本原理和形式,新能源的高效转化和利用是解决世界能源危机和环境污染的重要手段。重点:铅酸电池的工作原理、铅酸电池的讲授与小线下第一次作业常学义4-5铅酸电池分类与结构:铅酸电池正负极材料结构及组讨论制备方法等
难点:铅酸蓄电池失效机制与解决方法,重点:锂离子电池的工作原理及特点,熟悉锂高子电池的电化学特性。:讲授与小难点:锂离子电池的工作原理和失效机制。6-8锂高子电池常学义6线下第二次作业组讨论课程思政融入点:介绍我国在锂离子电池领域取得的巨大成果,培养学生为国家的科技发展做出自己的贡献。重点:液流电池的工作原理、液流电池的讲授与小分类与结构:液流电池正负极材料结构及9-10液流电池常学义线下组讨论制备方法等。难点:液流电池失效机制与解决方法。重点:燃料电池的构造与种类、燃料电池的工作原理与特点:电解水制氧技术发展现状,原理及结构讲投与小11-12氢能及燃料电池常学义线下4难点:电解水制氢及燃料电池的工作原理组讨论课程思政融入点:讲解燃料电池技术的演化和更新选代的过程,培养学生形成终身学习观和科学方法论。重点:金属-空气电池的概述、金属-空气讲授与小电池的结构与反应机理:金属-空气电池的13-14金属-空气电池常学义4线下组讨论研究进展与展望等。难点:金属-空气电池的结构与反应机理。重点:电容器的储能原理、超级电容器分讲授与小类及组成,碳材料、高分子导电聚合物以15-17常学义超级电容器线下组讨论及过渡金属氧化物电极材料的结构、性能及制备,超级电容器的应用及前景
难点:电容器与电池在储能原理、储能密度、充放电曲线以及性能等方面的区别。32合计:考核方法及标准考核形式权重评价标准不得无故缺席,上课勤做笔记,积极回答间题。无故缺课一次,10%课堂表现直接扣除考勤分10分,三次缺席以上,直接不及格处理。讲课完毕,教师会根据所讲内容以及需要延伸的内容,提出具30%体要求,布置相关作业,根据完成质量给分,未按时提交作业课后作业的,一次扣5分。按照课程论文的成绩进行评价(分析是否正确、结论是否合理、60%期末考核条理是否清晰,逻辑性是否够强等)备注:1)据(东劳理工学院考誉理规定》第士二条规定:广课3次(或6课时)学生不得参加该课程的期终者核,2)各项考核标准现附件所示大纲编写时间:2025.7.2模块负责人审查意见:系(部)审查意见:同套热行模块负责人签名:VV系(部)主任签名:日期000年月0日日期205年7月4日