2024年3月7日发(作者：)
《新能源材料与器件学科前沿知识专题讲座》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
课程编码
学分
适用专业
先修课程
学科前沿知识专题讲座
Special Lectures on Frontier Knowledge
MAT521611010
1.0
课内学时
16
开课院部
讲授
16
新能源材料与器件
材料科学与工程学院
实验
0
上机
0
课程团队
实践
授课语言
学科前沿专题知识讲座
0
课外学时
中文
16
大学化学、物理化学、新能源转化原理与技术、新能源材料与器件概论
（课程简介...）新能源材料与器件专业的“前沿知识专题讲座”将围绕新能源材料、新能源技术的最新发展，向学生介绍新型多孔材料、单原子催化材料、新型碳材料、光功能材料的最新发展现状，以及它们在新型分离技术，高效催化技术，新型电池技术，和光电转化技术中的应用。通过本课程的学习，学生将掌握上述四个方向的发展现状、发展趋势、以及发展潜力。使学生更透彻、扎实地掌握所学基础知识，理解基础知识和学科前沿发展之间的逻辑关系。这些知识的获得，将使得学生在规划自己在新能源行业内的未来发展时，目标更明确，选择更理性。
课程简介
（必修）
()Focusing on the latest development of new energy materials and new energy technologies, the "frontier knowledge seminar" of new
energy materials and devices will introduce the latest development status of new porous materials, single atom catalytic materials, new carbon
materials，and photo-functional materials, as well as their applications in new separation technology, high-efficiency catalytic technology, new battery
technology, and photoelectric conversion technology. Through the study of this course, students will master the development status, development trend
and development potential of the above four directions. Make students master the basic knowledge more thoroughly and solidly, and understand the
logical relationship between the basic knowledge and the development of discipline frontier. The acquisition of these knowledge will enable students
to plan their future development in the new energy industry with clearer objectives and more rational choices.
负责人
二、课程目标
序号
1
代号
M1
大纲执笔人
审核人
毕业要求指标点
任务
2.3
自选
课程目标
目标1：进进一步夯实学生对基础知识的掌握，拓宽知识面，能够认识到解决问题有多种方案可供选择，通过文献研究分析新能源材料与器件领域中的复杂工程问题，优化解决方案，归纳得到有效结OBE
是
论。
目标2：理解新能源材料与器件专业和环境保护以及社会可持续发展之间的关系。深入理解新能源产2 M2
业的发展对环境保护与可持续发展的意义，理解新能源技术在环境保护和可持续发展中的特殊意义。
目标3：掌握新能源领域几个重要方向的发展现状和发展趋势，提升学生对新能源材料和器件专业的3 M3
兴趣。了解新能源领域各个方向的特色，了解各个方向之间的关系，各个方向的共性。促使学生在未来科研工作方向的选择上更加理性，更有目的性。
4 M4
目标4：通过学科前沿的学习。充分认识新能源领域科学与技术的发展规律，认识到当前新技术领域飞速的发展，认识到终身学习对在新能源领域发展的特殊意义。
支撑课程目标
/
M1
M3
M2
M4
/
是
12.1
是
10.2
是
7.1
三、课程内容
序号
1
2
3
4
5
6
章节号
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
标题
第一章功能多孔材料
1.1多孔材料简介
1.2 多孔材料的合成化学
1.3金属－有机框架材料简介
1.4金属－有机框架材料的应用
第二章：单原子催化的研究前沿进展
2.1单原子催化的7
8
2.1
2.2
基本概念及发展概况
2.2 单原子催化材单原子催化的研究手段
M2 1
讲授
0 0
单原子催化基本概念
M1 1
讲授
0 0
课程内容/重难点
多孔材料的设计及功能导向应用
多孔材料与它的分类，多孔材料的特点。
常用多孔无机材料的制备方法。
金属－有机框架材料的定义、组成及合成方法。
金属－有机框架材料在能源环境方面的应用。
单原子催化剂的结构设计、制备策略与原理及材料的构性关系
课内学时
/
1
1
1
1
/
教学方式
/
讲授
讲授
讲授
讲授
/
课外学时
/
0
0
q
2
/
课外环节
/
0
0
0
作业
/
料的结构特点及研究手段
2.3单原子催化材9 2.3
料的结构设计、制备方法及原理
10
11
12
13
14
15
16
17
2.4
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
2.4单原子催化材料的应用
第三章：电化学储能碳材料研究进展
3.1 碳材料的结构形貌及性能
3.2 碳材料在储能领域的应用
3.3碳电极材料
3.4碳基复合电极材料
第四章光电功能材料前沿选论
4.1太阳能发展现状
4.2光催化制氢催18 4.2
化材料的发展现状与前沿
19
20
4.3
4.4
4.3 钙钛矿太阳能电池
4.4光子调制材料钙钛矿材料的结构和性质，钙钛矿太阳能电池的结构，钙钛矿电池目前研究的热点
光子上转换和下转换的概念，光子调制材料的结构和性质之间M3
M4
1
1
讲授
讲授
0
2
0
作业
光催化剂的设计，光催化产氢性能的表征
M2 1
讲授
0 0
单原子催化的具体应用实例
电化学储能碳材料的构效规律和结构设计
碳的基本结构，形貌特征及其理化性能
碳材料的电化学储能机理及其构效关系
一维，二维，三维储能碳材料的结构特点、电化学性能及其结构优化设计
碳基复合材料的结构特点、电化学性能及其结构优化设计
光电转化的基本原理，光催化剂的构效关系
太阳能的储量，太阳能的利用方式，太阳能应用和氢能之间的关系
M4
/
M1
M2
M3
M4
/
M1
1
0
1
1
1
1
0
1
讲授
0
讲授
讲授
讲授
讲授
0
讲授
2
0
0
0
0
2
0
0
作业
0
0
0
0
作业
0
0
单原子催化剂的结构特点，单原子催化剂的制备方法
M3 1
讲授
0 0
的发展现状
四、考核方式
序号 考核环节
的关系，光子调制材料的发展现状
操作细节 总评占比
1.每章以专题报告的形式布置作业1道。
课程作业1
（专题报告）
2
3
考勤
课堂表现
2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。
3.考核学生对新能源材料与器件领域基本知识的掌握能力，综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。题型主要简答和分析题。
随机点名或刷卡考勤
随机检查学生上课精神状态、回答问题情况
1.课程论文，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。
4
期末考试
3.主要考核学生对新能源领域研究前沿的掌握和理解，考核学生利用基本知识，对新能源领域发展中遇到的前沿问题提出解决问题的思路，并能根据这个思路提出一个合理的研究路线。题型为课程论文。
五、评分细则
序号 课程目标 考核环节
课程作业1 M1
（专题报告）
2 M1
期末考试
课程作业3 M2
（专题报告）
4 M2
期末考试
50%
50%
50%
50%
大致占比 评分等级
A-按时提交作业，对新能源材料和器件方向的基本原理和关键技术等知识点理解无误。
B-按时提交作业，对上述知识点理解存在少量错误。
C-按时提交作业，对上述知识点理解存在一定量错误。
D-不按时提交作业，或对上述知识点理解存在大量错误。
（见试卷评分标准）
A-按时提交作业，正确掌握新能源材料和技术的研究前沿，对问题的解决思路清楚，各个知识点理解无误。
B-按时提交作业，对上述知识点理解存在少量错误。
（见试卷评分标准）
50%
5%
5%
40%
课程作业5 M3
（专题报告）
6 M3
期末考试
课程作业7 M4
（专题报告）
8 M4
期末考试
50%
50%
50%
50%
A-按时提交作业，正确理解新能源材料和器件领域目前的研究中遇到的问题以及人们普遍采取的研究思路。学生能正确理解这些研究思路的的难点。
B-按时提交作业，上述知识点理解存在少量错误。
（见试卷评分标准）
A-按时提交作业，对新能源材料和器件方向的基本原理和关键技术等知识点理解无误。
B-按时提交作业，对上述知识点理解存在少量错误。
C-按时提交作业，对上述知识点理解存在一定量错误。
D-不按时提交作业，或对上述知识点理解存在大量错误。
见试卷评分标准
评分等级说明：
[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59];
六、教材与参考资料
序号
1
2
教学参考资料明细
期刊论文|近期主流学术期刊发表的相关学术论文, 各国科学家, 美国化学会，皇家化学会，John Wiely 出版集团, Elsvere出版集团.（*主教材）
期刊论文|任课老师自己发表的相关学术论文, 任课老师, .（*主教材）
