《化学电源》教学大纲

课程编号：MA5018

课程名称：化学电源                             英文名称：Chemical Power Sources                             

学分/学时：2学分/32学时                       课程性质：各专业选修课程           

适用专业：材料科学与工程、电子科学与技术       建议开设学期：第7学期                         

先修课程：无机化学、材料物理与化学             开课单位：先进材料与纳米科技学院                             

一、课程的教学目标与任务

通过本课程的学习，使学生熟悉电化学基本原理和化学电源基本慨念，掌握各种主要化学电源的原理、结构和制造工艺，能够综合运用所学的化学、物理和材料等基础知识为专业学习服务。为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好化学电源的理论基础，使他们受到必要的基本技能的训练，提高学生的综合能力和整体素质。

二、课程具体内容及基本要求

（一）化学电源概论 ( 2学时)

本节主要讲述化学电源的历史、分类、特点以及发展趋势。

1.基本要求：

（1）了解电极过程。

（2）熟悉化学电源的分类及其特点。

2.重点、难点：

重点：化学电源的分类及特点。

（二）一次化学电源（4学时）

本节主要讲述一次化学电源，主要包括锌-锰电池和锌-银电池的原理及制备工艺。

1.基本要求：

（1）熟悉锌-氧化汞电池的基本原理、构成及性能。

（2）了解锌-空气电池的基本原理、构成及性能。

2.重点、难点：

重点：锌-空气电池和锌-氧化汞电池的基本原理。

3.作业及课外学习要求：

了解锌-空气电池的基本构成及性能。

（三）二次化学电源（10学时）

本节主要讲述二次化学电源，主要包括铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的基本原理、结构以及制备工艺。

1.基本要求：

（1）掌握二次化学电源，主要包括铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的基本原理。

（2）熟悉二次化学电源，主要包括铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的结构。

（3）熟悉二次化学电源，主要包括铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的制备工艺。

2.重点、难点：

重点：铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的基本原理和制备工艺。

难点：铅酸蓄电池、镉镍电池、金属氢化物镍电池和锂电池与锂离子电池的基本原理。

3.作业及课外学习要求：

了解锌氧化银电池的基本原理、制备工艺及主要性能。

（四）燃料电池（10学时）

本节主要讲述燃料电池，主要包括磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池的工作原理及基本结构。

1.基本要求：

（1）掌握燃料电池工作原理。

（2）熟悉磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池的基本结构。

2.重点、难点：

重点：燃料电池工作原理。

难点：燃料电池工作原理。

3.作业及课外学习要求：

了解碱性燃料电池的工作原理、性能及影响因素。

（五）电池材料与电池性能测试（4学时）

本节主要讲述电化学测试体系与循环伏安法、电化学阻抗谱技术与电池性能测试方法。

1.基本要求：

（1）掌握循环伏安法的测试原理与方法。

（2）掌握电化学阻抗谱技术。

2.重点、难点：

重点：循环伏安法以及电化学阻抗谱技术。

难点：电池性能测试方法。

3.作业及课外学习要求：

了解电势阶跃法的基本原理。

（六）疑难讲解和小论文撰写（2学时）

本节主要针对本门课程疑难问题答疑，并撰写和本门课程相关小论文。学生可自拟题目或根据教师提出的题目撰写课程学习小论文。

1.基本要求：

（1）撰写和本课程相关小论文。

2.重点、难点：

重点：撰写和本课程相关小论文。

3.作业及课外学习要求：

撰写和本课程相关小论文。

三、教学安排及方式

总学时32 学时，其中：讲授30学时，多种形式2 学时。

注：教学方式填写“讲授、实验或实践、上机、综合练习、多种形式”。

四、本课程对培养学生能力和素质的贡献点

通过本门课程的学习，对学生知识体系、能力和素质的主要贡献如下：

（1）针对学生知识体系，要求掌握电化学基本原理和化学电源基本慨念，掌握各种主要化学电源的原理、结构和制造工艺以及测试方法。

（2）针对学生能力提升，主要体现在辩证分析和逻辑思维能力、发现分析和解决问题的能力、写作能力和获取整理信息的能力。

（3）针对学生素质的提高，主要体现在刻苦钻研、勤奋进取、视野开阔、乐于探究、富有责任感和作风严谨，实事求是等方面。

五、考核及成绩评定方式

最终成绩由平时作业成绩和课程论文成绩等组合而成。各部分所占比例如下：

平时作业成绩：30%。主要考核对课堂内容的理解和掌握程度。

课程论文成绩：70%。主要考核发现、分析和解决问题的能力，以及语言及文字表达能力。学生可自拟题目或根据任课教师提出的题目撰写课程学习小论文，并在一定形式下进行宣讲、答辩，最后评定课程论文成绩。

六、教材及参考书目

教材：《化学电源》（第一版），程新群 著，化学工业出版社

参考书目：

1. 《化学电源：电池原理及制造技术》（第一版），郭炳焜, 李新海, 杨松青  编著，中南大学出版社

2. 《化学电源工艺学》（第一版），史鹏飞 主编，哈尔滨工业大学出版社

3. 《化学与物理电源》（第二版），汪继强 主编，国防工业出版社

七、说明

（一）与相关课程的分工衔接

本门课程与先修课程《无机化学》在电化学原理部分需要有效衔接。

（二）其他说明

无

（执笔人：张茂林       审核人：×××）

2014年 06 月 15日