由北京理工大学陈人杰教授主持建设的《新能源材料与表征技术》课程于2024年9月2日正式面向全国大学生开放选课。该课程由长期执教在新能源领域教学科研一线的三位教师共同讲授。他们不仅具备丰富的教学经验，而且对知识体系有着深刻的理解，讲解细致生动，耐心负责，确保你能够获得高质量的学习体验。

这门课程不仅传授了新能源材料和表征的基础知识，还融入了中国工程院吴锋院士和长江学者陈人杰教授团队的研究成果。学生们将有机会深入了解新能源的发展历程，欣赏锂离子电池、燃料电池和太阳电池等先进技术的精妙之处，学习探索物质微观世界的先进材料表征技术，从而深入了解新能源领域的前沿技术和挑战。

（1）课程结构编排新颖，符合新时代学生的逻辑思维，使学生更易于理解和接受；

（2）通过案例和应用分析，将理论知识与实际应用结合，使学生更容易理解和应用所学知识；

（3）课程内容深入浅出，适用于在校本科生、研究生、相关专业技术人员、新能源爱好者以及中学生，可供广泛学习和参考。

课程负责人

授课老师

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

3. 金属锂电池：电化学圣杯

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

4. 金属锂电池的朋友们

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

5. 燃料电池“零排放”的能源转化装置

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

6. 太阳电池：光能与电能的桥梁

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

7. 电极材料微观秘境：先进表征技术

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

8. 电解质与隔膜：离子传导媒介

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

9. 电池性能与安全：鱼和熊掌要兼得

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

10．电化学原位表征技术：实时动态追踪

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

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（2）在中国大学MOOC的APP中搜索新能源材料与表征技术

（3）PC端访问 https://www.icourse163.org/course/BIT-1470429180?tid=1471847468