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新能源材料

课程代码:SS053086

课程负责人: 马树华
共建教师:
课程建设:学术学位课程 开课学院:化学化工学院

开课时间:2020年02月09日 学习人数:18人
有效时间: 永久有效 评分:
课程简介

《新能源材料》是关于与能源利用相关的化学问题及其关键材料与器件的科学,具有学科体系新,多学科内容交叉,与实际科研及工业应用结合紧密,服务于科学研究前沿及高新技术产业的特点,对于相关领域学生的进一步科研、课题方向选择及就业具有重要意义。本课程包括能量转化与储存原理,现实阶段的主要能源形式及利用,新能源技术等3个方面,连同绪论具体分为415个小节。采取课堂讲授及课下自学的形式,力图使学生既掌握与能源相关的关键材料及实验技术的基本原理,也有重点地了解和掌握传统能源和新能源领域的基本原理、构成材料、应用现状及生产工艺和流程等,增强联系能源学相关基本理论解决材料开发和器件设计、生产过程中所遇到的实际问题的能力,为今后从事与能源相关领域的科研与生产工作打下坚实的基础。

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教学大纲

 

《新能源材料》

New Energy Materials

课程编号:SS053086

开课学期:2021-2022学年第2学期

学    时:32

学    分:2.0

开课单位:化学化工学院                                   

大纲撰写人:马树华

一、教学目的与要求:

《新能源材料》是关于与能源利用相关的化学问题及其关键材料与器件的科学,具有学科体系新,多学科内容交叉,与实际科研及工业应用结合紧密,服务于科学研究前沿及高新技术产业的特点,对于相关领域学生的进一步科研、课题方向选择及就业具有重要意义。

通过本课程的学习,力图使学生既掌握与能源相关的关键材料及实验技术的基本原理,也有重点地了解和掌握传统能源和新能源领域的基本原理、构成材料、应用现状及生产工艺和流程等,增强联系能源学相关基本理论解决材料开发和器件设计、生产过程中所遇到的实际问题的能力,为今后从事与能源相关领域的科研与生产工作打下坚实的基础。

 

二、教学内容、学时分配

第一章 绪论、能源技术与化学

第二章 基本理论概论

  2.1 太阳能工学

  2.2 电化学基础

       2.2.1电化学体系基本单元

       2.2.2电化学热力学

       2.2.3电极/溶液界面

       2.2.4电极过程动力学

  2.3电化学研究方法

  2.4燃烧学

第三章 传统能源的高效清洁利用

  3.1煤的清洁燃烧l

  3.2煤的气化与液化

  3.3能量储存技术

  3.4石油与天然气

第四章 新型能源技术

  4.1锂离子电池

       4.1.1概述

       4.1.2化学电源电池性能的表征方法

       4.1.3正极材料

       4.1.4负极材料

       4.1.5电解液

       4.1.6隔膜

       4.1.7电池生产工艺

  4.2燃料电池与催化

       4.2.1概述

       4.2.2碱性燃料电池

       4.2.3磷酸燃料电池

       4.2.4质子交换膜燃料电池

       4.2.5熔融碳酸盐燃料电池

       4.2.6固体氧化物燃料电池

  4.3太阳能技术

  4.4氢能技术

       4.4.1概述

       4.4.2金属氢/镍电池

       4.4.3储氢合金

  4.5新能源汽车技术

  4.6生物质能源

三、教学方式

课堂讲授及课下自学

 

四、考核方式 

考查;

课程成绩构成:平时成绩占30 % ;期末成绩占70 %

平时成绩评定说明:出席成绩10 %,课堂发言、自选课题演讲及小测验等占20 %

 

五、先修课程:

《物理化学》、《电分析化学》等

 

六、教材及教学参考资料(教材、推荐书目、推荐期刊文章、学习网站等):

(一)教材

  1. 雷永泉 主编。新能源材料。天津:天津大学出版社,200012月。

     2. 陈军,袁华堂编著。新能源材料。北京:化学工业出版社,20031月。

(二)推荐书目  

  1. 贾梦秋,杨文胜编著。应用电化学。北京:高等教育出版社,20091月。
  2. 杨辉,卢文庆 编著。应用电化学。北京:科学出版社,20108月。
  3. A. J. 巴德,L. R. 福克纳 著。电化学方法:原理及应用。古林瑛等译。北京:化学工业出版社,19889月。
  4. Allen J. Bard & Larry R. Faulkner. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd edition, John Wiley & Sons, Inc., 2001.

 

 

 

大纲撰写人:马树华                            

撰写日期:   2017 年 02 月 10 日

 

 

大纲审定人:                

审定日期:       年    月    日

 

 

                                                  学院盖章

 

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教学团队

马树华,济南大学,化学化工学院,教授 1987年毕业于吉林大学化学系物理化学专业,分别于1992年和1996年在中国科学院长春应用化学研究所获得硕士和理学博士学位。2001年在日本佐贺大学理工学部工业化学科获得工学博士学位。 2001年至2003年在日本山梨大学及旭化成公司进行博士后研究。2003年至2007年在日本爱斯佩克公司就职。2007年至2010年在日本财团法人电力中央研究所担任特别研究员。 2011年回国,以特聘教授的身份受聘于济南大学,同年兼职济宁市无界科技有限公司副总经理、技术总监、研发工程师,2012年入选济宁市海外人才引进“511”计划,获得“圣地学者海外特聘专家”称号。 研究领域:新型能源材料与器件 当前主要研究方向为(1)新型储能材料及技术,包括锂离子电池正极、负极、电解液添加剂等新材料的研究与改性、提高,以及高容量、高能量电池生产工艺及技术的开发与改进等;(2)高温燃料电池材料、发电系统及其应用,包括PEMFC、SOFC相关电解质膜材料、催化剂,电堆制造技术,发电系统的开发以及燃料电池器件在CO2减排和生态农业利用中的应用研究。