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1、锂离子电池课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：13145223203课程名称（中/英文）：卷肉子电池/1.ithium-ionBattery课程类别：专业方向特色课程学分；3.0总学时：48理论学时：36实验学时：12适用专业：材料物理适用对象：本科先修课程：无机化学、电化学原理、物理化学、X学物理教学环境：多媒体教室、锂离子电池实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介1 .课程任务与目的，锂离子电池是材料物理专业的专业方向特色课程。通过本课程的学习使学生了解傕离子电池的评价方法和发展前景.掌樨便黑子电池的理论基础、电极材料的制备方法和常见的改性手段、钟!离子电池电耕液的抗成和性能要求
2、、隔脱和粘结剂的结构和制造工艺以及锂离子电池的设计、性能依测、使用和维护等内容。在教学过程中，通过介绍我国和世界能源状况以及我国发展能源的方针和对策，培养学生关心科学发展前沿，树立可持续发展意识和科学世界观.同时使学生了解我国科研工作者为国家的新能海建设和可持续发展做出的理要贡赋.培养学生不畏艰辛的探索精神和服务祖国的家国情怀.2 .对接培养的岗位能力课程教学内容与神离子电池相关企业中的相关技术岗位而接，培养学生从事就离子电池电极材料的合成、工艺参数的优化、电池组装工艺以及性能检测分析等工作的初步能力.三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑毕业要求指标点1.4能够综合运用数学、自然科学、计编
3、、工程基础与材料物埋知识，用于太阳能光伏和便商子电池等新能液材料制备、加工、服役过程中相关复杂工程问他解决方案的比较与绘合,并体现本专业额域先进的技术.毕业要求指标点4.4能步选择使用信息技术工具软件，对新能源材料领域的奴朵工程问IS中的数据进行整理，对试龄结果进行关联、分析和解修，并通过信息综合手段获得合理有效结论。【毕业要求指标点53能膨通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地运用现代工程工具对影响新能源材料结构与性能、生产与服役过程中的契条工程间题进行强机与模拟.满足特定需求.并分析其局限性.毕业要求指标点7.2|能垓站在环境和社会可挣续发展的角度思考新能源材料制饴与加工等领域工程实
4、践的可持续性,时太阳能电池和刚离子电池的性能进行分析,并评价产品周期中可能对人类和环境造成的根古和患。2.课程做学目标对应毕业要求指标点，具体内容如下：教学目标I：通过本课程的学习,使学生学樨悝黑干电池的理论基础,掌握锂离子电极材料本身特性、电解液的组成等对电极材料电化学性能的影响：掌樨钟离子电池的隔膜及粘结剂的结构和制造工艺.（支撑毕业要求指标点1.4）教学口标2：培养学生从“锂离子电池组装工艺及性能检测分析等相美工作的能力，能的运用相关数加处理工具对相关实验结果进行分析、总结并提出有效的改进方案，（支撑毕业要求指标点4.4）教学目标3：维旌电极材料各种制备技术、表征手段的技术原理及其对电极
5、材料物相组成、晶体结的、微观形貌等影响，培养学生运用基本理论分析和解决有关钾离子电池电极材料的制备、性能检测及加装工艺等能力。（支撑毕业要求指标点5.3）教学目标4：培养学生理解环境保护和社会可持续发展时电极材料本身电化学性优、制备流程和应用领域等不同要求，（支握毕业要求指标点7.2）四、校学豫时安排（-学时分配主遨或知识点教学内容恁学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主SS或知识点1图离子电池概论66001、2、3主SS或知识点2锂肉子电池主要材料的选择要求及其研究方法14001、2、3主题或知识点3负极材料106401、2、3、4主题或知识点4正极材料168801.2.3,4主题或如识点5
6、押离子电池电湃液44001、2、3主题或知识点6隔膜及粘结剂44001、2、3主即或知识点7锂离干电池制造工艺22OO1、2、3主时或知识点8押国子电池设计及性能检测技术22OO1、2、3合计483612O(:实践教学安排序号实黝实践项目名称实始/实践学时实兼/实践类型实验，实践要求每组人数番注I锂离子迂移系数的测定4嫁合性必做4-62锂.离子电池充放电性能测试4综合性必做4-63程离广电池衙环伏安曲税测试与分析4综合性必做4-6五、做学内容及教学设计主AHa离子电池概论1 .教学内容锂离干电池的发展历史,此性能的评价方法与发展前景:锂离干电池的工作原理和特性.通过向学生介绍我国便禹子电池产业
7、的中长远发展规划,使学生理解我国悝离子电池产业的发展现状以及在电极材料制爵、性能检测和应用等方面的先进做法和仍需改进之处,帮助学牛.树立正确的科学世界观,培养学生不畏祺难的科研精神，2 .教学正点锂离子电池的工作原理和特性。3 .教学难点锂离子电池的特性.4 .教学方案设计含教学方法、教学手段)本课程教学过程以多媒体教学为主，其他教学方法如案例教学法等为辅，通过课堂讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和积极性，提诲学生的创新思雄与实践能力。5 题2但离子电池主要材料的选界要求及其研究方法1 .教学内容锂离子电池正极材料和负极材料的选择要求：常见研究方法的工作原理及应用.在国外相关测试技术
8、、专利保护等封徵下,突出我国广大科研工作者不畏艰常、开拓创新的精神.为国内抑离子电池产业的发展做出了重大贡献。2 .教学重点正极材料和负极材料的选界要求：测试方法的工作原理，3 .教学难点常见试方法晚理.小教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅，通过深空讲授与讨论相结合,充分调动学生学习的主动性和积极性,提高学生的创新思维与实践能力.4 13负极材料1 .教学内容炭材料科学的发展简史；炭材料的分类、电化学性能及改性方法：炭负极材料与电解质之间的界面性顺研究；鼠化物、硅及硅化物、蜴基氧化物、钛的氧化物及其他纳米氧化物的制备、电化学性能、改
9、性方法及原理.同时使学生埋解掌握我国锂混予电池行业对负极材料的行业标准,取得的m新研究进展以及目前工业化应用现状.2 .教学电点石黑化炭、无定形炭材料等负极材料的制符与改性方法：碎及桂化物、锡基氧化物和纳米氧化物电极材料的改性原理。3 .教学难点负极材料的改性原理.4 .教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程中以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法笄为辅.通过课堂讲授与讨论相结合,充分调动学生学习的主动性和枳极性，捉腐学生的创新思维与实践能力。主AH.正极材料1 .教学内容常见电极材料的物理性能、制备方法、热稳定性、电化学性能和常见的制备方法（固相法、溶胶凝胶法喷雾干燥法等）和改
10、性方法.同时使学生理耨掌握我国锂离子电池行业对正极材料的行业标准、发展目标.近期取得的最新研究进展以及目前工业化应用现状.2 .教学里点常见正极材料的电化学性能及改性方法。3 .教学难点正极材料改性原理.4 .教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅,通过课堂讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和枳极性,提高学生的创新思维与实践能力.5 题5AUI子电池电解液1 .教学内容电解液的性能要求：电解液中溶剂与溶质的分类：电好液的电导：电解液对电极性能的影响：电解液中的添加剂及作用；常用的溶剂、溶喷的制缶方法.同时通过对目前我国押离子电池
11、电解液体系取得的工业化成果、研究进展等进行介绍，培养学生解决问题的能力，增强学生的科学素养，2 .教学曳点电解液组成对电极材料电化学性能的影响.3 .救学难点电解液纲成时电极材料电化学性能的影响。小教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅，通过深空讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和积极性，提高学生的创新思维与实践能力.4 J6隔膜及粘贴剂1 .教学内容钾离子电池隔膜的分类、性能评价和制造技术:粘结剂的林类和一些常用粘结剂的性麻。通过讲解我国隔膜工业和粘结剂工业在面峪国外技术时锁的局面下，使学生想受到国内科学家如何通过技术攻关、不
12、断探索去解决玳题的钻研精神.2 .教学曳点隔膜和粘结剂对电极材料的性能要求.3 .教学难点隔膜和粘结剂耐电极材料的性能要求。4 .教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅，通过课堂讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和积极性，提制学生的创新思维与实践使力.5 79育于电池制迨工艺1 .教学内容各种形状押离干电池的结构：正极和负极极片的制造；锂离子电池的装配：网离子电池的化成与分选。结合实践教学内容，使学生掌握我国锂离子电池生产工艺的流程，并【可国外技术比较后仍御想强改迸的技术向鹿。同时结合我国对动力锂璃子电池的中长远发展H标要求.增
13、强学生服务祖国、献身科研事业的埋想目标.2 .教学重点正极和负极极片的制造：锂禺子电池的装配.3 .教学难点锂离子电池的化成与分选。（教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅.通过课堂讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和枳极性，提高学生的创新思维与实找能力.主f1.!8UK子电池设计及性能检技术1 .教学内容锂高干电池设计的基础和步骤：各种电池性能检测技术.以锂离子电池创新设计埋论知识为基础,以极务于实际应用为目的,培养学生用科学和创新相结合的思维方式学习锂禹子电池相关设计知识,使学生掌樨便黑子电池的结构和实际工程应用,培养学生创
14、新、务实的工作态度。2 .教学正点锂高干电池的设计基础.3 .教学难点悝离子电池的设计基础.4 .教学方案设计含教学方法、教学手段）本课程教学过程以多媒体教学为主、其他教学方法如案例教学法等为辅，通过课堂讲授与讨论相结合，充分调动学生学习的主动性和枳极性，提诲学生的创新思维与实践能力。六、学生成绩评定I.课程考核方式及比例本课程考核学生获取知识的能力、实践动手能力以及发现、分析问咫和解决问Sfi能力等:课程考核方式采用作业、课堂表现、实脸部分（包括实验操作、实验报告和期末考试等多种形式、多个阶段等全过程考核使学生成绩评定更加合理、规范.学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂
15、表现阶段刈验答辩项目小论文实验成绩比例151520505 .课程考核方式讦价权本课程教学目标与考核方式评介权重如表所示:课程教学目标支掠毕业要求指标点考核评价方式权重）过程性考核实验期末考试合计课堂表现作业教学目标1指标点1.46720-2533-38教学目标2指标点4.464610-1526-31教学目标3指标点5.34610-2020-30教学目标4指标点7.2380I1.合计1515205013.课程成耍押价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权也优秀（90-100分）IQ好（80-89分）中等(70-79分及格(60-69分)不及格(60分)课堂表现(15%)无迟
16、到、早退、旷课等现象：能好认口记录谭程笔记，上课回答网时积极、准确且有自己的独到见解：学习态度端正.具有很强的自学能力和自我管理能力.偶尔存在迟到、早退、旷课等现象:能终较认真记录课程笔记，匕课回答问题较积极：学习态度端正，具有较强的自学能力和自我管理能力.存在迟到、早退、旷课等现象：旎够记录课程宅记,上课回答问题基本枳极、较准确：学习态度较端正，具有一定的自学能力和自我管理能力。迟到、早退、旷课等现象较短繁；课程笔记记录不完整，上课回答问感欠枳极；学习态度一般,自学能力和自我管理能力有待提高。迟到、早退、旷课等问题严昊上课未记录课程电记回答何虺消极：学习态度不端正，自学能力和自我管理能力差强
17、人意。作业(15%)按时上交作业，作业属自己独立完成，作业完成质显高，书写清楚、认真.能够熟练运用所学知识解决问题.发现、分析与解决问题的能力强.按时上交作业，作业属自己独立完成，作业完成鲂麻较高,书写较认真.他畴运用所学知识解决向遨，发现、分析与解决问题的能力较.基本能鲂按时上交作业,作业行在抄袭现象,完成成fit一般,基本能够运用所学知识解决问题,具有一定的发现、分析与解决问题的能力.未能按时上交作业,作业存在抄袭现象，作业完成炕麻整，书写欠认真,未能运用所学知识解决问&,发现、分析与解决向烟的能力有待提高.不能按时上交作业,作业抄袭严虫，书写凌乱、无条理.不能运用所学知识解决问皿实脸(2
18、0%)实验报告结构完整.报告内容准确、具体,实监记录清楚详细,有自己的见解，能第根据实蛤现象、结果和数据进行合理分折，得出结论,能正确独立的解答思考点.能够自己进行覆验报告站构较完整.报告内容较准确、具体，实验记录比较清楚,有自己一定的见解,能城根据实验现象、结果和数据进行较合理的分析，能正确解答思考跑,能监自己进行实胎实验报告结构基本完整,报告内容基本准确，实脸记录联本清俭，缺乏自己的见解,能够根据实脸现象、结果和数据送行基本的分析,能正确解答思考题，经过老师反发指导能怫采集较正确的数据和堆制较正有实蛤记录，能分析实验中!1.1现的现象和结果，并回答思考题.经过老师反更指导能然来康数据和绘制
19、图形,但不够正确、规范。抄袭别人或未提交实验报告。经过老师反我指导依不能够采集正确数据和绘制较正确的图形.实股数据的收集、计算，且绘图处理完全正确、规范。数据的收集、计豫，绘图处理范本正确、规范，确、规范的图形。课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（9（MOo分）良好（8089分）中等（7079分）及格（60W9分）不及格（60分）教学目标I特练棋握锂离子电池相关的理论恭础、各种正负极电极材料的制侪方法和改性手段；熟练掌握对悝离子电池电解液的性能要求以及电解液的组成对电极材料电化学性能的影响：熟练掌握锂离子电池的隔膜及粘结剂的结构和制造工艺.准确掌樨怪禹子电池相关的理论
20、舰础、各种正负极电极材料的制需方法和改性手段：准确掌握电解液的性能要求及组成财电极材料电化学性能的影响：准确掌樨锂离子电池的附膜及粘结剂的结构和制造工艺。熟悉锂肉子电池相关的理论基础知识、常见正负极电极材料的制法方法和改性手段；熟怂锂离子电池电解液的性能要求以及电解液的组成对电极材料电化学性能的影孙熟悉钟离子电池的隔膑及粘结剂的结构和制造工艺。基本掌握锂离子电池相关的理论基础、少贵正负极电极材料的制符方法和改性段：基本掌旌对打离子电池电解液的性能要求：基本掌握押离子电池的隔膜及粘结剂的结构和制造工艺。不能掌握短离子电池相关的理论基础：不能掌褥离子电池电解液的性能要求：不能掌握理围子电池的隔膜及
21、拈结剂的结构和制造工艺。教学目标2从事锂离干电池组装工艺及性能检测分析等相关工作的能力利潜力强：能独立完成团队分配的工作，相互尊境出队成员之间意见.从事锂离子电池组装工艺及性能检测分析等相关工作的能力和潜力较总；能够完成团队分IE的工作.相互尊重团队成员之间意见。具有从事锂离子电池组装工艺及性能依测分析等相关工作的能力和潜力：基本能监独立完成团队分配的工作并相互尊重团队成员之间意见.具有从事锂离-F电池组装工艺及性能检测分析等相关工作的能力和潜力较差：葩本完成团队分配的工作,Bi队协作意识较差。不能从事锂离子电池组装工艺及性能检测分析等相关：作：不能完成团队分配的工作，与队员间无协作意识.教学
22、目标3熟练掌握抑.离子电池相关设计技术、性能检测技术、使用和维护,能师熟练运用基本埋论分析和解决有关银离子电准确掌押锂离子电池相关设计技术、性能检测技术、使用和维护，能鲂较好的运用基本理论分析和解决熟悉押.离子电池相关设计技术和性能检测技术等,能好运用基本理论分析和解决有关理窗子电池电极材料的制番、性基本掌握钾小子电池相关设计技术、性能检测技术等,基本能够运用塞本理论分析和解决有关锂离子不能掌握狎.离子电池相关设计技术、性能检测技术、使用和维护，不能运用基本理论分析和解决池电极材料的制备、性能检测及组装工艺等问超.有关押肉子电池电极材料的制备、性能检测及组装工艺等问题，能检测及组装工艺等问题。
23、电池电极材料的制备、性悭松测及组装工艺等问题，有关油离子电池电极材料的制备、性能检测及纲装工艺等问题.能膨熟悉、理解并能终理解并掌能物较好地理斛基本能帔理解对当前环保和掌握当前环保和握当前环保和并基本掌维当前当前环保和社社会可持续发社会可持续发展t会可持续发环保和社会可持会可持续发展展对不同电极对不同电极材料展对不同电极续发展对不同电对不同电极材材料性能特性性能特性的选择材料性能特性极材料性能特性料性能特性的的选择要求以教学目标1要求以及对电极的选择要求以的选择要求以及选择要求以及及对电极材料材料制备过程中及对电极材料对电极材料制备对电极材料制制备过程中涉4涉及的原材料选制品过程中涉过程中涉及
24、的原备过程中涉及及的原材料选择、合成方法、烧及的原材料选材料选择、合成方的原材料选择、择、合成方法、结工艺等制备流择、合成方法、法、烧结工艺等制合成方法、烧结烧结工艺等制程的控制要求.烧结工艺等制备流程的控制要求.备流程的控制要求.工艺等制备流程的控制要求.备流程的控制要求不理解.七、参考书目、要文献以及课程网络资源建议教材：吴宇平主编.狸离子电池-应用与实践(第2版).化学工业出版社,2012主要参考书：(1)郭炳焜主编.押盛子电池(第1版),中南大学出板社,2002(2)梁广川主编.押禹子电池用瞬酸铁俾正极材料.科学出版社,2013课程网络资源；(1)中国电池网：http:/wew.batterydir.CQm/(2)电池在线网:http:/wpw.btyo1.coB/
