从本质上看,竞争就是模仿,与他人竞争。
是因为你跟别人在做一样的事情。
但,每个人都是独一无二的
释放自己的独一无二,或许可曲径通幽……
科研圈尤为如此
授课教师:陈人杰、陈楠、赵腾(北京理工大学)
课程内容:涉及到锂离子电池、金属锂电池、非锂离子电池、燃料电池,太阳能电池,以及新能源材料的原位(原位XRD、原位光学显微镜、原位拉曼、原位TEM)和非原位的表征技术。详细的教学大纲见后
新编教材:《新能源材料测试原理与表征技术》,科学出版社
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1.绪论
课时目标:了解能源的含义和发展史、我国新能源的发展历程;掌握新能源的定义和分类;了解新能源材料与产业化。
1.1 能源革命:材料与技术新机遇
1.2 新能源与新能源材料的概念和内涵
2. 改变世界的锂离子电池:诺贝尔的嘉奖
课时目标:了解锂离子电池发展历程和重要历史人物;掌握锂离子电池工作原理、正极材料、负极材料、电解质与隔膜材料的分类及物化性质,学习应用实例。
2.1 锂离子电池发展史、原理与分类
2.2 锂离子电池正极材料
2.3 锂离子电池负极材料
2.4 锂离子电池电解质
2.5 锂离子电池隔膜
课时目标:了解金属锂电池的发展历程和重要历史人物;掌握金属锂电池的正极材料、负极材料、电解质与隔膜材料的的分类及物化性质,学习应用实例。
3.1 锂电池的故事
3.2 锂金属电池正极材料
3.3 金属锂电池负极材料
3.4 金属锂电池电解质与隔膜
课时目标:了解钠离子电池、钾离子电池、镁离子电池和铝离子电池的发展史;掌握这四种非锂电池体系的工作原理和关键材料,学习应用案例。
4.1 金属锂电池的朋友们的故事
4.2 基于一价阳离子的钠电池和钾电池
4.3 基于多价阳离子的镁电池和铝电池
课时目标:了解燃料电池的发展史;掌握燃料电池的概念、特点及分类;掌握储氢方式;掌握碱性燃料电池、质子交换膜燃料电池、磷酸型燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池的结构、原理和关键材料,学习应用案例。
5.1 燃料电池概述
5.2 低温燃料电池
5.3 高温燃料电池
课时目标:了解太阳电池的发展史;掌握太阳电池概念、原理及特点,了解我国太阳电池发展趋势。
6.1 太阳电池的发展概述
课时目标:了解电极材料微观结构及组成的测试技术分类,了解各测试方法的发展历史及仪器构造,掌握各类方法的基本原理与测试特点,学习应用案例。
7.1 X射线衍射技术
7.2 电子显微镜技术
7.3 光谱分析法
课时目标:了解电解质的发展历程、分类;掌握离子电导率、离子迁移数、电化学窗口的概念及测试方法;掌握隔膜材料厚度和力学性能的测试方法,学习应用实例。
8.1 电解质的测试:离子电导率
8.2 电解质的测试:锂离子迁移数
8.3 电解质的测试:电化学窗口
8.4 隔膜的测试:厚度和力学性能
课时目标:掌握工作电压、比容量、理论比容量、倍率、质量能量密度、体积能量密度、库伦效率等基本概念,掌握电池充放电测试原理和方法,了解高低温性能测试的概念;了解电池安全性能的测试方法。
9.1 充放电测试
9.2 高低温性能测试
9.3 差示扫描量热法
9.4 加速量热法
课时目标:了解原位表征技术定义和分类,掌握电化学原位光学显微镜、电化学原位透射电子显微镜、电化学原位X射线衍射和电化学原位拉曼技术的原理、实验装置、原位电化学池,学习应用案例。
10.1 什么是原位表征技术
10.2 原位光学显微镜技术
10.3 原位透射电子显微镜技术
10.4 原位X射线衍射技术
10.5 原位拉曼技术