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《锂离子电池》课程教学大纲

大纲主撰人：xxx大纲审核人：xxx

一、课程基本情况

课程代码：101145223203

课程名称（中/英文）：锂离子电池/Lithium-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、大学物理

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、课程简介

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锂离子电池的评价方法和发展前景，掌握锂离子电池的理论基础、电极材料的制备方法和常见的改性手段、锂离子电池电解液的组成和性能要求、隔膜和粘结剂的结构和制造工艺以及锂离子电池的设计、性能检测、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源建设和可持续发展做出的重要贡献，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

课程教学内容与锂离子电池相关企业中的相关技术岗位对接，培养学生从事锂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、计算、工程基础与材料物理知识，用于太阳能光伏和锂离子电池等新能源材料制备、加工、服役过程中相关复杂工程问题解决方案的比较与综合，并体现本专业领域先进的技术。

[毕业要求指标点4.4]能够选择使用信息技术工具软件，对新能源材料领域的复杂工程问题中的数据进行整理，对试验结果进行关联、分析和解释，并通过信息综合手段获得合理有效结论。

[毕业要求指标点5.3]能够通过组合、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复杂工程问题进行预测与模拟，满足特定需求，并分析其局限性。

[毕业要求指标点7.2]能够站在环境和社会可持续发展的角度思考新能源材料制备与加工等领域工程实践的可持续性，对太阳能电池和锂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损害和隐患。

2.课程教学目标

对应毕业要求指标点，具体内容如下：

教学目标1：通过本课程的学习，使学生掌握锂离子电池的理论基础，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；掌握锂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）

教学目标2：培养学生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，能够运用相关数据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：掌握电极材料各种制备技术、表征手段的技术原理及其对电极材料物相组成、晶体结构、微观形貌等影响，培养学生运用基本理论分析和解决有关锂离子电池电极材料的制备、性能检测及组装工艺等能力。（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对电极材料本身电化学性能、制备流程和应用领域等不同要求。（支撑毕业要求指标点7.2）

四、教学课时安排

（一）学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题或知识点1

锂离子电池概论

6

6

0

0

1、2、3

主题或知识点2

锂离子电池主要材料的选择要求及其研究方法

4

4

0

0

1、2、3

主题或知识点3

负极材料

10

6

4

0

1、2、3、4

主题或知识点4

正极材料

16

8

8

0

1、2、3、4

主题或知识点5

锂离子电池电解液

4

4

0

0

1、2、3

主题或知识点6

隔膜及粘结剂

4

4

0

0

1、2、3

主题或知识点7

锂离子电池制造工艺

2

2

0

0

1、2、3

主题或知识点8

锂离子电池设计及性能检测技术

2

2

0

0

1、2、3

合计

48

36

12

0

（二）实践教学安排

序号

实验/实践项目名称

实验/实践学时

实验/实践类型

实验/实践要求

每组

人数

备注

1

锂离子迁移系数的测定

4

综合性

必做

4-6

2

锂离子电池充放电性能测试

4

综合性

必做

4-6

3

锂离子电池循环伏安曲线测试与分析

4

综合性

必做

4-6

五、教学内容及教学设计

主题1锂离子电池概论

1.教学内容

锂离子电池的发展历史，其性能的评价方法与发展前景；锂离子电池的工作原理和特性。通过向学生介绍我国锂离子电池产业的中长远发展规划，使学生理解我国锂离子电池产业的发展现状以及在