《先进储能材料制备技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Preparation technology of advanced energy storage 课程代码 课程性质 专业必修课程 授课对象 新能源、新中外 学分 3 学时 27 主讲教师 王地 修订日期 2021-42 指定教材 《先远材料合成与制备技术》】 二、课程目标 (一)总体目标： 材料已成为当今科学技术和社会发展的重要支柱。材料科学与基础科学亦日益融合形成了新的边沿科学一材料化学和材料物。在能源学院本科生开 设（先进储能材料制备技术》这门课，旨在将同季们在大学初期的如误模块胞和在一起，是专业培养的根重要的一个环节，也是对大学所学知识的一次汇总 应用，是理论知识与实践结合的一次训练，网于综合性质较强的专业课程。通过学习，要求学生草握储能材料常用的多种制备技术，理解其制备原理，熟悉 主要仪器设备和基本实验思路，了解不同制备方法的特点，扩大祝野，最终学会自己设计实验，合成材料。 (二)课程目标 课程目标1： 1,1掌据新能源材料科学的基础知识、基本方法，具有运用基础知识初步解决科学间题的能力： 1.2掌操新能源材料制备和加工以及新能源悬件构建的基破知识、蓝础方法，能够运用相应的知识和方法描述材料设计和合成的方法。 3新能源材料的粗成、结构与性能表征以及器件性能分析的基础知识、基础方法。实验动手能力，具有设计实验。收集分析数据并写实验报 当的能力 课程目标2： 2.1能够根据所学科学知识的基木原理识别和判断工程问题的关提环节和参数。 2.2能够正确表述一个新能源科学工程问蔻解决方案并分析其合理性。 课程目标3： 、1掌据较高的英语运用水平，能够针对新能源材料与器件领戏的复杂科学和工程白题。进行中英文文献检索、资科查询和分析等。 3.2掌握计算机论知识与实际操作能力，具有授蜜、分析和综合信息能力。 3.3一种编程技术，能应用软件编程进行数据处理与模拟，获得合理解释的能力。 (三)课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程日标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 误程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 1.1 先进材料制备技术基本理 草握材料科学基础、新能源材料制备和加 课程日标1 先进材料制备技术工艺 工、新能源器件构建、材料结构与性能测 定、器件性能分析等方而的基础知识、基本 原理和基本实验技能 先进材料制备技术合成路线解析 课程日标2 先进材料制各技术工艺过程影响因素 科学和
《先进储能材料制备技术》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Preparation technology of advanced energy storage material 课程代码 MDNE3014 课程性质 专业必修课程 授课对象 新能源、新中外 学 分 3 学 时 27 主讲教师 王艳 修订日期 2021-4-26 指定教材 《先进材料合成与制备技术》 二、课程目标 （一）总体目标： 材料已成为当今科学技术和社会发展的重要支柱，材料科学与基础科学亦日益融合形成了新的边沿科学——材料化学和材料物理。在能源学院本科生开 设《先进储能材料制备技术》这门课，旨在将同学们在大学初期的知识模块融和在一起，是专业培养的很重要的一个环节，也是对大学所学知识的一次汇总 应用，是理论知识与实践结合的一次训练，属于综合性质较强的专业课程。通过学习，要求学生掌握储能材料常用的多种制备技术，理解其制备原理，熟悉 主要仪器设备和基本实验思路，了解不同制备方法的特点，扩大视野，最终学会自己设计实验，合成材料。 （二）课程目标： 课程目标1： 1．1掌握新能源材料科学的基础知识、基本方法，具有运用基础知识初步解决科学问题的能力。 1．2掌握新能源材料制备和加工以及新能源器件构建的基础知识、基础方法，能够运用相应的知识和方法描述材料设计和合成的方法。 1．3掌握新能源材料的组成、结构与性能表征以及器件性能分析的基础知识、基础方法，实验动手能力，具有设计实验、收集分析数据并撰写实验报 告的能力。 课程目标2： 2．1能够根据所学科学知识的基本原理识别和判断工程问题的关键环节和参数。 2．2能够正确表述一个新能源科学工程问题解决方案并分析其合理性。 课程目标3： 3．1掌握较高的英语运用水平，能够针对新能源材料与器件领域的复杂科学和工程问题，进行中英文文献检索、资料查询和分析等。 3．2掌握计算机理论知识与实际操作能力，具有搜索、分析和综合信息能力。 3．3掌握一种编程技术，能应用软件编程进行数据处理与模拟，获得合理解释的能力。 （三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系 表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 课程目标 课程子目标 对应课程内容 对应毕业要求 课程目标1 1.1 先进材料制备技术基本原理 掌握材料科学基础、新能源材料制备和加 工、新能源器件构建、材料结构与性能测 定、器件性能分析等方面的基础知识、基本 原理和基本实验技能 1.2 先进材料制备技术工艺 1.3 先进材料制备技术合成路线解析 课程目标2 2.1 先进材料制备技术工艺过程影响因素 能够应用数学、化学、物理和材料学等自然 科学和工程科学的基本原理，识别、表达并
22 不同先进材料制备技术的特点及应用范围 分析新能源材料与器件领域的复杂工程月 题，以获得有效结论 1 先进材料制备技术合成材料案例分析 能修针对新能 课程目标3 3.2 查阅先进材料制备技术相美文献 行文献检香、料查而和分析等。家提计算 制太海论知。几多较的应用修 力，能熟练使用计算机解决工程中的有关同 a.3 分析先近材料制备技术合成材料的结构、形貌、性 能等图示 三、教学内容 第一章绪论 1.教学目标 (1)了解材料的发展历史。 (2)掌操先进材料的分类及涵义。 (3)掌捏材料加工与材料合成的话义和区别： 2.教学重难点 ①)深入现解先进制料的潘文。 (2)区分材料加工与材料合成。 3.教学内容 第一节材料的发展历史。 第二节先进材料及其重要性 (1)材料的分类。 (2)先远材料的酒义。 《3)先进材料的发展趋势。 第三节先进材料的合成与制备技术。 (1)材料科学与工程五要素。 (2)材料合成。 (3)材料加工。 4.教学方法 (1)讲授法：相关概念及理论瓶架。 (2)研讨法：分小组讨论自己对材料合成和材料加工的理解，从广度和深度两个方面促进学生对材料合成的理解。 5.教学评价 (1)速拼白己感兴趣的材料合成技术，结合培养方案。梳理相关合成技术的知识。 第二章溶胶凝胶法 1.教学目标 (1)了解溶胶凝胶技术的优缺点。 (2)学会分析溶胶凝胶法制备的材料 (3)学会利用溶散凝技术合成材料。 2.教学重难点 《(1)掌程溶胶疑胶法的基本工艺过程。 《2)掌溶凝胶法制备材料中的关健因素
分析新能源材料与器件领域的复杂工程问 2.2 不同先进材料制备技术的特点及应用范围 题，以获得有效结论 课程目标3 3.1 先进材料制备技术合成材料案例分析 具有较高的英语运用水平，能够针对新能源 材料与器件领域的复杂科学和工程问题，进 行文献检索、资料查询和分析等。掌握计算 机控制基本理论知识，具备较强的应用能 力，能熟练使用计算机解决工程中的有关问 题 3.2 查阅先进材料制备技术相关文献 3.3 分析先进材料制备技术合成材料的结构、形貌、性 能等图示 三、教学内容 第一章 绪论 1.教学目标 （1）了解材料的发展历史。 （2）掌握先进材料的分类及涵义。 （3）掌握材料加工与材料合成的涵义和区别。 2.教学重难点 （1）深入理解先进材料的涵义。 （2）区分材料加工与材料合成。 3.教学内容 第一节 材料的发展历史。 第二节 先进材料及其重要性。 （1）材料的分类。 （2）先进材料的涵义。 （3）先进材料的发展趋势。 第三节 先进材料的合成与制备技术。 （1）材料科学与工程五要素。 （2）材料合成。 （3）材料加工。 4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。 （2）研讨法：分小组讨论自己对材料合成和材料加工的理解，从广度和深度两个方面促进学生对材料合成的理解。 5.教学评价 （1）选择自己感兴趣的材料合成技术，结合培养方案，梳理相关合成技术的知识。 第二章 溶胶-凝胶法 1.教学目标 （1）了解溶胶凝胶技术的优缺点。 （2）学会分析溶胶凝胶法制备的材料。 （3）学会利用溶胶凝胶技术合成材料。 2.教学重难点 （1）掌握溶胶凝胶法的基本工艺过程。 （2）掌握溶胶凝胶法制备材料中的关键因素
3.教学内容 第一节溶胶-凝胶法发展历程。 第二节基本概念· (1)溶胶， (2)疑胶， (3)溶胶凝胶法 (4)溶胶凝救法基本过程。 (5)溶胶凝救法优缺点。 第三节溶胶一凝胶过程的基本原理 (1)前驱体溶液的水解反应。 (2)溶胶的缩聚反应。 (3)凝胶化过程。 (4)湿凝胶的干燥】 (5)干凝胶的热处理。 第四节溶胶-凝胶工艺过程 (1)溶胶一凝胶合成生产工艺种类 (2)溶胶一疑散合成生产设备， (3)影响溶胶-凝散法的主要工艺参数。 第五节溶胶-凝胶合成方法的适用范围 (1)块体材料。 (2)多孔材料. (3)纤维材料 (4)复合材料。 （(5)粉体制料。 (6)薄膜及涂层材料。 第六节溶胶-凝胶合成方法应用举例。 4.教学方法 (1)讲授法：相关概念及理论框架。 (2)研讨法：针对课堂上的案例，分小组讨论胶凝敢法工艺过程的影响因素，并对产物进行分析 .教学评价 回答下列问题： (1)什么是溶胶凝胶法 (2)溶胶凝法的基本工艺过程是什么？ (3)影响溶胶凝胶法的关键因素有哪些？ (4)可以利用哪些表征方法分析产物？ 第三章水热和溶剂热法 1.教学目标 (1)学会分析水热和溶剂热法制各的材料 (2)学会利用水热和溶剂热法合成材料。 2教学重难点
3.教学内容 第一节 溶胶-凝胶法发展历程。 第二节 基本概念。 （1）溶胶。 （2）凝胶。 （3）溶胶凝胶法。 （4）溶胶凝胶法基本过程。 （5）溶胶凝胶法优缺点。 第三节 溶胶-凝胶过程的基本原理。 （1）前驱体溶液的水解反应。 （2）溶胶的缩聚反应。 （3）凝胶化过程。 （4）湿凝胶的干燥。 （5）干凝胶的热处理。 第四节 溶胶-凝胶工艺过程 （1）溶胶－凝胶合成生产工艺种类。 （2）溶胶－凝胶合成生产设备。 （3）影响溶胶-凝胶法的主要工艺参数。 第五节 溶胶-凝胶合成方法的适用范围。 （1）块体材料。 （2）多孔材料。 （3）纤维材料。 （4）复合材料。 （5）粉体材料。 （6）薄膜及涂层材料。 第六节 溶胶-凝胶合成方法应用举例。 4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。 （2）研讨法：针对课堂上的案例，分小组讨论溶胶凝胶法工艺过程的影响因素，并对产物进行分析。 5.教学评价 回答下列问题： （1）什么是溶胶凝胶法？ （2）溶胶凝胶法的基本工艺过程是什么？ （3）影响溶胶凝胶法的关键因素有哪些？ （4）可以利用哪些表征方法分析产物？ 第三章 水热和溶剂热法 1.教学目标 （1）学会分析水热和溶剂热法制备的材料。 （2）学会利用水热和溶剂热法合成材料。 2.教学重难点
《1)举报水热和溶剂热法的基本工艺过根。 (2)学握水热和溶剂热法制各材料时的关银因素 3.教学内容 第一节水热与溶剂热合成方法的发展。 ()水热法的发展。 (2)溶剂热法的发展。 (3)水热法的优块点。 (4)溶剂热法的特点， 第二节水热与溶剂热合成方法原理 (1)水热与溶剂热合成方法的概念 (2)水热与溶剂热合成的原理。 (3)水热与溶剂热合成方法的适用范围。 第三节水热与溶剂合成工艺。 (1)水热与溶剂热合成的生产设备。 (2)水热与溶剂热反应的基本类型 (3)水热与溶剂热合成的工艺过程 工艺参数及过程控制， (5)水热与溶剂热合成实例 (6)水热与溶剂热合成存在的同题。 第四节水热与溶剂热合成方法应用实例。 4.教学方法 (1)讲法：相美概念及理论框架。 (2)研讨法：针对课堂上的案例。分小组讨论水热和溶剂热法工艺过程的影响因素，并对产物进行分析。 五.教学评价 回答下列问题： 《1)什么是水热法2 (2)什么是溶剂热法？ (3)与水热法相此，溶剂热法的优点有事些？ (4)水热法溶剂热法的蓝本工艺流程是什么？ 第四章微波合成 1.教学日标 ()理解微波法相比于其它合成方法的特点。 (2)学会利用微波法合成材料 2.教学重难点 (1)掌捏选择性加热的义。 (2)深入弹解微藏合成材料的机制 3.教学内容 第一节微波合成技术简介 (1)微波介绍。 (2)微波合成发展历史。 第二节微波加热及加速反应机理
（1）掌握水热和溶剂热法的基本工艺过程。 （2）掌握水热和溶剂热法制备材料时的关键因素。 3.教学内容 第一节 水热与溶剂热合成方法的发展。 （1）水热法的发展。 （2）溶剂热法的发展。 （3）水热法的优缺点。 （4）溶剂热法的特点。 第二节 水热与溶剂热合成方法原理。 （1）水热与溶剂热合成方法的概念。 （2）水热与溶剂热合成的原理。 （3）水热与溶剂热合成方法的适用范围。 第三节 水热与溶剂热合成工艺。 （1）水热与溶剂热合成的生产设备。 （2）水热与溶剂热反应的基本类型。 （3）水热与溶剂热合成的工艺过程、工艺参数及过程控制。 （5）水热与溶剂热合成实例。 （6）水热与溶剂热合成存在的问题。 第四节 水热与溶剂热合成方法应用实例。 4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。 （2）研讨法：针对课堂上的案例，分小组讨论水热和溶剂热法工艺过程的影响因素，并对产物进行分析。 5.教学评价 回答下列问题： （1）什么是水热法？ （2）什么是溶剂热法？ （3）与水热法相比，溶剂热法的优点有哪些？ （4）水热法溶剂热法的基本工艺流程是什么？ 第四章 微波合成 1.教学目标 （1）理解微波法相比于其它合成方法的特点。 （2）学会利用微波法合成材料。 2.教学重难点 （1）掌握选择性加热的涵义。 （2）深入理解微波合成材料的机制。 3.教学内容 第一节 微波合成技术简介。 （1）微波介绍。 （2）微波合成发展历史。 第二节 微波加热及加速反应机理
(1)达释性加热。 (2)微波加与传统如热的区别 (3)微波加热的特点. 第三节微波合成材料原星及工艺· (1)微波反应器， (2)家用微波护合成材料的缺点 (3)微波反应的影响因素 (4)微波反应注查事项。 第四节微波合成技术应用， (1)液相微波合成。 (2)因相微波合成。 (3)微波烧结， 4.教学方法 (1)讲授法：相关概念及理论框架。 (2)所讨法：针对课堂上的案例，分小组讨论微波合成工艺过程的影响因素，并对产物进行分析。 点教学评价 同答下列问避： (1)微波照射不同材科时，可能发生惠几种作用 (2)吸收微波的材料，从原理上可以分为哪几种 (3)什么是微波合成技术？ (4)微波合成相比于其它合成方法的特点？ 第五章超声电化学技术 1.教学目标 《1)理解超声化学，电化学和超声电化学的内在联系。 《2)学会利用超声电化学技术合成材料。 2.教学重难点 (1)理解超声波在电化学中的主要作用 (2)深入理解超声化学的作用机理。 3.教学内容 第一节超声化学合成法。 (1)超声化学的发展历史， (2)超声化学的作用机理。 (3)超声发生装置。 第二节电化学法 《1)电化学法的研究内容。 (2)电化学法的优缺点。 第三节超声电化学法。 (1)超声波在电化学中的主要作用。 (2)超声电化学法的分类。 第四节超声电化学法合成纳米材料
（1）选择性加热。 （2）微波加热与传统加热的区别。 （3）微波加热的特点。 第三节 微波合成材料原理及工艺。 （1）微波反应器。 （2）家用微波炉合成材料的缺点。 （3）微波反应的影响因素。 （4）微波反应注意事项。 第四节 微波合成技术应用。 （1）液相微波合成。 （2）固相微波合成。 （3）微波烧结。 4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。 （2）研讨法：针对课堂上的案例，分小组讨论微波合成工艺过程的影响因素，并对产物进行分析。 5.教学评价 回答下列问题： （1）微波照射不同材料时，可能发生哪几种作用？ （2）吸收微波的材料，从原理上可以分为哪几种？ （3）什么是微波合成技术？ （4）微波合成相比于其它合成方法的特点？ 第五章 超声电化学技术 1.教学目标 （1）理解超声化学，电化学和超声电化学的内在联系。 （2）学会利用超声电化学技术合成材料。 2.教学重难点 （1）理解超声波在电化学中的主要作用。 （2）深入理解超声化学的作用机理。 3.教学内容 第一节 超声化学合成法。 （1）超声化学的发展历史。 （2）超声化学的作用机理。 （3）超声发生装置。 第二节 电化学法。 （1）电化学法的研究内容。 （2）电化学法的优缺点。 第三节 超声电化学法。 （1）超声波在电化学中的主要作用。 （2）超声电化学法的分类。 第四节 超声电化学法合成纳米材料