新能源材料化学

课程编码：180210081704P3004H 英文名称：New Energy Material Chemistry 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业课 主讲教师：王江艳等

本课程是化学、化学工程、应用化学、材料等专业的基础课。本课程是一门涉及无机化学、材料化学、电化学、生化工程、催化工程、应用化学、能源与环境的综合交叉课程。其既可以作为专业基础课程，学习最新的微纳米材料的制备技术，亦可了解到新能源材料与化学材料工程最新的发展动态，尤其是可以掌握新能源科学与技术领域的发展前沿。通过学习，要求学生了解纳微材料的可控合成方法；了解纳米材料和材料工程的高级结构在能源、催化、化工、环境等领域的应用；尤其是了解其在绿色清洁新能源等热点方向的应用需求，能针对需求开发新材料、设计新工艺，提高和改善新能源材料性能。

无机化学、电化学、仪器分析

第一章 绪论 3学时 王江艳
第1节 新能源材料化学的概念
第2节 新能源和储能器件的分类
第3节 新能源材料和器件的发展和应用现状
第二章 新能源材料的合成化学 6学时 王江艳
第1节 纳微结构材料在储能中的应用优势
第2节 气相合成法
第3节 液相合成法
第4节 固相合成法
第三章 新能源材料的表征技术 3学时 万家炜
第1节 电子显微镜技术
第2节 谱学表征技术
第3节 同步辐射技术
第四章 锂电池材料化学 9学时 王江艳
第1节 锂离子电池的工作原理、关键材料和发展现状
第2节 锂硫电池的工作原理、关键材料和发展现状
第3节 锂-空气电池的工作原理、关键材料和发展现状
第五章 其他金属离子电池材料化学 3学时 王江艳
第1节 钠离子电池的工作原理和关键材料
第2节 钾离子电池的工作原理和关键材料
第3节 锌离子电池的工作原理和关键材料
第六章 超级电容器材料化学 3学时 王江艳
第1节 超级电容器的工作原理
第2节 超级电容器的关键材料
第3节 超级电容器的测试技术和应用
第七章 燃料电池材料化学 6学时 万家炜
第1节 燃料电池的工作原理和发展现状
第2节 燃料电池中的关键电极材料
第3节 燃料电池的测试技术和关键指标
第八章 太阳能电池材料化学 6学时 万家炜
第1节 太阳能电池的工作原理和发展现状
第2节 太阳能电池的关键结构及材料
第3节 太阳能电池的测试技术和关键指标
第九章 生物质能源材料化学 3学时 王江艳
第1节 生物质能概述
第2节 生物质能关键材料和技术
第3节 生物质能利用的现状和前景
第十章 其他新能源材料化学 6学时 万家炜
第1节 氢能概述与发展现状
第2节 海洋能概述与发展现状
第3节 地热能概述与发展现状
第十一章 考试 2学时 万家炜
第1节 考试

王江艳，中科院过程工程研究所 研究员，博士生导师，入选国家“千人计划（青年组）”、中科院过程所“百人计划（过程杰青）”。2016年1月于中国科学院大学过程工程研究所获博士学位，2016年3月赴美国斯坦福大学开展博士后研究，2020年回国加入中国科学院过程工程研究所。致力于多级次微纳米材料的设计、合成及其储能性能研究。在Nat. Energy、Nat. Rev. Chem.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem.等杂志发表SCI 论文近80篇，总引用8000余次，10篇高被引论文。申请中国专利6项，其中已获授权3项，另申请美国专利1项。作为共同完成人获北京市科学技术奖-自然科学奖-二等奖、中国颗粒学会自然科学奖一等奖等多项奖励。目前担任中国材料研究学会-青年工作委员会理事，《Materials Chemistry Frontiers》和《高等学校化学学报》等杂志青年编委。
万家炜，中国科学院过程工程研究所研究员，博士生导师。2020年获国家自然科学基金优秀青年基金项目支持，入选中国科学院青年创新促进会会员。主要从事多级次结构光电能源转化材料的设计与应用研究，迄今在Nat. Rev. Chem.、 JACS、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等高水平期刊发表学术论文60余篇, 其中17篇入选ESI高被引论文，他引7700余次，2022年度科睿唯安全球高被引科学家。目前担任Chemical Research in Chinese University，Chemical Journal in Chinese University，Green Energy & Environment青年编委。