精品课程建设

教学大纲

第一章:世界能源分析与能源技术简介(2学时)

1. 本章教学内容:

(1)从化石能源到新能源:需求与挑战(1学时)

(2)物理化学电源技术简介(1学时)

2. 本章教学要求:

(1)了解能源问题的根源,以及应对的方法

(2)理解电源技术在解决能源问题中的重要地位

(3)掌握电源系统的工作原理

3. 本章教学重点:

(1)全球能源问题

(2)电源技术的理论知识

4. 本章教学难点:

(1)能源问题与人们生活的关系

(2)对于电源技术的深入理解


第二章:清洁能源的合成(8学时)

1 本章教学内容:

(1)制氢原理与制氢技术(2学时)

(2)氨气的电化学合成方法(4学时)

(3)CH燃料的合成及应用(2学时)

2 本章教学要求:

理解氢气的三种制备技术的基本原理,优点与缺点?氢气利用现状。了解工业合成氨的发展及能耗特点;掌握不同条件下电化

学合成氨的原理;了解CO2还原的集中方法;了解CH燃料的组成,工业合成碳氢燃料的技术路线。

3 本章教学重点:

(1)合成氨的四个基本机制与路线

(2)CO2电化学还原的基本过程及可能产物

4 本章教学难点:

(1)远端机制氮还原合成氨气的内在原理

(2)法拉第和氨产量的计算公式

思政内容:我国各方面的能源紧缺是现状,增强节约意识,提高科研成效,引导学生努力做到刚健有为、自强不息的新时

代青年。


第三章:聚变能源(4学时)

1 本章教学内容:

1)聚变能源的基本原理(1学时)

(2)聚变能源的物理诊断前沿(1学时)

(3)聚变物理的等离子体诊断前沿(2学时)

2 本章教学要求:

掌握惯性约束聚变与磁约束聚变的异同点;掌握劳森判据的实质;理解聚变的物理过程;了解世界聚变能源发展的前沿与现

状。

3 本章教学重点:

(1)聚变的物理过程及其实现的条件

(2)实现聚变的方式及其发展现状

4 本章教学难点:

(1)掌握两种聚变过程的基本原理

(2)掌握惯性约束聚变的物理诊断及其诊断的意义

思政内容美国的NIF装置是世界最大的核聚变研究装置,很多诊断设备对我国实行封锁,这样要求我们自力更生,不断增

强自己的能力。


第四章:燃料电池(6学时)

1 本章教学内容:

1)燃料电池工作原理及分类 (1学时)

(2)燃料电池热力学(2学时)

(3)燃料电池电解质材料发展前沿(1学时)

(4)燃料电池阳极材料发展前沿(1学时)

(5)燃料电池阴极材料发展前沿(1学时)

2 本章教学要求:

理解燃料电池的工作原理;了解燃料电池的分类依据;掌握燃料电池电动势的计算方法;掌握能斯特方程的表达形式及其应

用;理解电解质的基本要求及相关发展前沿,了解燃料电池阳极材料体系及发展前沿,了解燃料电池阴极材料体系及发展前

沿。

3 本章教学重点:

(1)燃料电池电动势计算公式

(2)燃料电池材料体系要求及前沿

4 本章教学难点:

(1)电荷传输与物质传输过程

思政内容美国的Bloom公司对我们的SOFC进行封锁,日本的丰田公司不在中国市场销售氢燃料电池汽车,我们要鼓励和

引导学生立足当下世情、国情,透视历史、现实和未来,正确认识时代责任和历史使命、正确认识远大抱负和脚踏实地干科

研,努力解决卡脖子问题


第五章:锂离子电池 (14学时)

1. 本章教学内容:

(1)电池背景知识(1学时)

(2)锂离子电池介绍(1学时)

(3)锂离子电池正极材料(4学时)

(4)锂离子电池负极材料(6学时)

(5)锂离子电池的安全(1学时)

(6)锂离子电池中的固态电解质(1学时)

2. 本章教学要求:

(1)了解锂离子电池材料基础与应用

(2)掌握锂离子电池材料构成及其特点

(3)掌握锂离子电池常用正极材料种类、结构、性能

(4)掌握锂离子电池常用负极材料种类、结构、性能

(5)了解锂离子电池安全问题的产生机理以及从材料设计角度的应对措施

(6)掌握固态电解质的离子传导机制

3. 本章教学重点:

(1)理解锂离子电池基本原理及其优缺点

(2)理解锂离子电池材料的分类及性能要求

4. 本章教学难点:

(1)掌握锂离子电池基本原理及其优缺点

(2)掌握锂离子电池正负极材料的分类、结构特点、性能要求

(3)锂离子电池的安全问题的由来


第六章:专题研讨(10学时)

1. 本章教学内容:

(1)电化学测试手段(4学时)

(2)太阳能电池(2学时)

(3)锂离子电池(4学时)

2. 本章教学要求:

通过本章的研讨,要求学生对自己感兴趣的题目或领域进行调研,并将知识点总结成ppt,在此过程中锻炼学生在科研中调研

以及提炼重点的能力。之后在课堂上以学术报告的形式将ppt呈现出来,锻炼学生的英语表达能力以及做报告等的综合素质。

3. 本章教学重点:

选择自己感兴趣的话题,并对该题目进行调研。

4. 本章教学难点:

把调研内容中重要的知识点进行提炼,并整合到ppt上。如何用英文清晰地有逻辑地表达ppt中的内容。