先进电池材料  070301M05004H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:郭玉国,辛森
授课时间: 星期二,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼107
授课周次: 2、3、4、5、6、8、9、10、11、12、13、14、15、16
课程编号: 070301M05004H 课时: 40 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:郭玉国,辛森 助教:
英文名称: Advanced Battery Materials 召集人:

教学目的、要求

通过课程学习,理解电池内部电荷存储与输运的物理化学和固态离子学基础原理,熟悉不同电池体系内电化学储能反应的特点,以及满足电池储能应用需要的纳米材料设计原则和表界面稳定策略,了解本学科与能源、材料、化工、物理、光电等领域学科交叉的特点,掌握先进电池及材料领域内的研究前沿。

预修课程

教 材

1)Yu-Guo Guo, Nanostructures and Nanomaterials for Batteries: Principles and Applications, Published in 2019 by Springer Nature
2)R. A. Huggins, Advanced Batteries: Materials Science Aspect, Published in 2009 by Springer.
3)Linden's Handbook of Batteries, Edited by T. B. Reddy, Published in 2010 by McGraw-Hill
Education
4)黄可龙,王兆祥,刘素琴,锂离子电池原理与关键技术,2008年2月,化学工业出版社
5)查全性等,电极过程动力学导论(第三版)s 2002年6月,科学出版社
6)郑洪河等5锂离子电池电解质,2007年1月,化学工业出版社

主要内容

(1)电化学储能系统导论(4课时)
(2)电池内部的电荷存储、输运及其相关效应(6课时)
(3)锂离子电池用关键材料及设计原则(6课时)
(4)锂金属电池用关键材料及设计原则(6课时)
(5)固态电池用关键材料及设计原则(6课时)
(6)钠电池用关键材料及设计原则(4课时)
(7)纳米结构材料在其他电池关键部件上的应用(4课时)
(8)新型电化学储能系统及其关键材料(2课时)
(9)实践(2课时)

参考文献

1)Armand, M., & Tarascon, J. M. (2008). Building better batteries. Nature, 451, 652-657.
2)Guo, Y.-G., Hu, J.-S., & Wan, L.-J. (2008). Nanostructured materials for electrochemical energy conversion and storage devices. Advanced Materials, 20, 2878-2887.
3)Goodenough, J. B., & Kim, Y. (2010). Challenges for rechargeable Li batteries. Chemistry of Materials, 22, 587-603.
4)Yang, Z., Zhang, J., Kintner-Meyer, M. C. W., et al. (2011). Electrochemical energy storage for green grid. Chemical Reviews, 111, 3577-3613.
5)Dunn, B., Kamath, H., & Tarascon, J.-M. (2011). Electrical energy storage for the grid: A battery of choices. Science, 334, 928-935.
6)Xin, S., Guo, Y.-G., & Wan, L.-J. (2012). Nanocarbon networks for advanced rechargeable lithium batteries. Accounts of Chemical Research, 45, 1759-1769.
7)Goodenough, J. B., & Park, K.-S. (2013). The Li-ion rechargeable battery: A perspective. Journal of the American Chemical Society, 135, 1167-1176.
8)Xin, S., Guo, Y.-G., Chang, Z.; et al. (2016). Progress of rechargeable lithium metal batteries based on conversion reactions. National Science Review, 4, 54-70.
9)Xin, S., You, Y., Wang, S., et al. (2017). Solid-state lithium metal batteries promoted by nanotechnology: Progress and prospects. ACS Energy Letters, 2, 1385-1394.