先进储能材料与器件

课程编码：080701M05003H 英文名称：Advanced Energy Storage Materials and Devices 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：张熊等

本课程在阐明先进储能器件基本理论和基本概念的基础上，重点讲授各类新型储能器件所使用的储能材料、器件结构和性能。具体涉及锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、金属空气电池、液流电池、超级电容器和超导储能等。本课程既讲授基本原理，又密切结合储能器件生产实践。课程面向材料、化学、电气、光电、机械等专业学生，课程目标是让未来从事储能器件研究开发和生产的学生了解、掌握储能材料与器件的基础理论、技术和工艺的原理。

材料物理、物理化学

第一章 储能器件的基本原理与分类 3学时 张熊
第1节 储能技术的基本原理
第2节 储能技术的分类及应用进
第二章 锂离子电池 9学时 张熊
第1节 （教学重点与难点）：锂离子电池正极材料
第2节 （教学重点与难点）：锂离子电池负极材料
第3节 （教学重点）：锂离子电池非水液体电解质
第三章 镍氢电池 3学时 张熊
第1节 （教学重点）：镍氢电池正极材料和贮氢负极材料
第2节 镍氢电池电解质
第四章 燃料电池 6学时 张熊
第1节 （教学重点与难点）：燃料电池的结构和工作原理
第2节 （教学重点）：燃料电池的分类及应用进展
第3节 （教学重点）：质子交换膜燃料电池的关键材料
第五章 金属空气电池 3学时 张熊
第1节 （教学重点与难点）：空气电极催化剂
第2节 锌、铝、锂空气电池
第六章 液流电池 3学时 张熊
第1节 （教学重点与难点）：液流电池的基本原理及分类
第2节 液流电池的系统流程及关键材料
第七章 超级电容器 6学时 马衍伟
第1节 （教学重点与难点）超级电容器的电极材料
第2节 （教学重点）：超级电容器分类及应用进展
第八章 超导材料及其在储能中的应用 6学时 马衍伟
第1节 （教学重点与难点）：超导材料与超导机理
第2节 （教学重点）：超导材料及超导储能的发展重点
第3节 超导储能应用进展
第九章 储能器件的发展与应用展望 3学时 马衍伟
第1节 储能器件的发展与应用展望

1、马衍伟
中科院电工所研究员，博士生导师，中国科学院大学岗位教授。“国家杰出青年基金”获得者，国家“万人计划”领军人才，担任国家重点研发计划项目首席科学家、科技部重点领域创新团队负责人，入选“2019十大中国科学年度新闻人物”，2020年被评为“中国科学院先进工作者”，连续入选爱思唯尔“2019、2020中国高被引学者”榜单。长期从事超导与纳米储能材料及器件的研究，发表SCI论文300多篇，获得授权国家发明专利70余项。多次被评为中国科学院优秀导师、中国科学院优秀研究生指导教师。
2、张熊
中科院电工所研究员，博士生导师，中国科学院大学岗位教授。中国科学院青年创新促进会会员、北京市科技新星，中国超级电容产业联盟青年理事，曾荣获中国科学院卢嘉锡青年人才奖，2020年北京市自然科学奖二等奖。长期从事超级电容器储能技术的应用基础研究，先后承担国家自然科学基金、北京市重点研发计划和企业攻关项目等。发表SCI论文120余篇，申请国家发明专利50余项，其中授权30余项。