新能源材料與器件導論(電子科技大學提供的慕課課程)

《新能源材料與器件導論》是電子科技大學提供的慕課課程，授課老師是尹良君。

基本介紹

• 中文名：新能源材料與器件導論
• 提供院校：電子科技大學
• 類別：慕課
• 授課老師：尹良君

課程大綱

01

新能源材料概論

能源的含義、分類及歷史演變, 中國能源現狀、問題與對策：理解能源的含義，了解中國能源現狀及存在的問題。解決能源問題，最終還得靠新能源技術，新能源技術分類和新能源材料的關鍵技術： 掌握不同的新能源技術及其特徵。

課時

1.1 緒論

02

材料物性分析

Part. 1 X射線衍射　X射線發現背景：了解科學事件發現的偶然性。X射線產生：掌握X射線產生方法、過程。X射線原理：掌握布拉格方程和衍射矢量方程。衍射數據分析方法：掌握highscore分析材料物相組成，計算晶胞參數，晶面間距，原子占位，晶粒尺寸。Part. 2 電子顯微電鏡 電鏡基本知識：了解掃描電鏡定義、解析度、放大倍數等基本概念。電子束與樣品的相互作用：掌握入射電子和樣品相互作用產生的各種信號特徵。掃描電鏡的構造與原理：了解掃描電鏡內部結構。掃描電鏡中的成像：掌握表面襯度像和原子襯度像、晶格相的原理和特點。掃描電鏡中的能譜分析:掌握分析原理方法,以及圖像和元素分析聯動優勢。

課時

2.1.1X射線衍射

2.1.2X射線特點

2.1.3X射線原理

2.1.4X射線套用

2.2.1電子顯微鏡

2.2.2SEM原理

2.2.3背散射電子

2.2.4吸收電子

03

電化學材料

第三章　電化學材料 Part. 1 鋰離子電池鋰離子電池的原理、組成：理解鋰離子電池的正負極、陽極陰極、工作原理。鋰離子電池的性能參數：了解鋰離子電池充放電性能，材料結構組成演變。鋰離子電池正極材料：掌握三種商業化的鋰離子電池正極材料及其相關性質，理解其結構特點，了解新型鋰離子電池正極材料。鋰離子電池負極材料：掌握碳作為鋰離子電池負極材料的優劣勢，了解幾種新型的鋰離子電池負極材料。新型鋰電池材料：了解鋰空氣電池，鋰硫電池等新型鋰電池。Part. 2 燃料電池燃料電池的特點與分類：了解燃料電池的特點，燃料電池分類的依據，燃料電池的材料構成。燃料電池的工作原理：掌握各種燃料電池的工作原理。燃料電池的最新進展：了解燃料電池的演變規律。

課時

3.1鋰離子電池

3.1.1鋰離子電池的原理、組成

3.1.2鋰離子電池的性能參數

3.1.3鋰離子電池正極材料

3.1.4鋰離子電池負極材料

3.2 燃料電池

3.2.1燃料電池的特點與分類

3.2.2燃料電池的工作原理

3.2.3燃料電池的最新進展

04

熱電材料

熱電材料的定義以及套用意義：理解熱電材料的定義及發展過程，套用範圍。熱電材料分類：了解常見的熱電材料。熱電材料工作原理：理解熱電材料性能和seeback係數、電導率和熱導率之間的關係。提高熱電性能途徑：根據嚴格的理論分析，掌握提升熱電材料的途徑。未來展望：了解熱電材料今後的發展趨勢

課時

4.1熱電材料背景

4.2熱電材料原理及改進

05

富勒烯的研究與套用

富勒烯的發展過程和簡介：了解富勒烯發現的來龍去脈，分享其中的有趣故事。富勒烯的結構：掌握富勒烯的結構特點。富勒烯的性質：掌握富勒烯獨特的電子性質。富勒烯的套用：理解富勒烯的套用範圍。富勒烯的製備方法：了解不同合成方法的原理和區別。富勒烯的測試方法：了解儀器設備在富勒烯的發現上所起的作用，理解最新的測試方法。

課時

5.1富勒烯的發展過程和簡介

5.2富勒烯的結構

5.3富勒烯的性質

5.4富勒烯的套用

5.5富勒烯的製備方法

5.6富勒烯的測試方法

06

節能材料

Part. 1半導體材料發光的機理：理解固體材料發光的機理。照明發展歷史：了解白熾燈、螢光燈、LED照明的特徵和區別。白光LED產生途徑：理解不同方式產生白光的原理。螢光材料介紹：掌握鋁酸鹽、矽酸鹽、氧氮化物基螢光粉的特徵和區別。螢光材料合成方法：掌握不同合成方法的優勢和劣勢。新型螢光材料的結構、性能和表征方法：理解結構和性能之間的關係。Part. 2雷射顯示材料發光的機理：理解其發光的機理和LED的區別，突出其優勢。雷射陶瓷製備及雷射器件的搭建：掌握緻密度-組成關係。雷射套用和方法：了解雷射發光的套用途徑。雷射器件的現狀及發展趨勢：理解提高雷射功率密度原理和其他套用場景的拓展。

課時

4.1半導體材料

4.1.1發光的機理

4.1.2照明發展歷史

4.1.3白光LED產生途徑

4.1.4螢光材料介紹

4.1.5螢光材料合成方法

4.1.6新型螢光材料的結構、性能和表征方法

4.2雷射顯示材料

4.2.1發光的機理

4.2.2雷射陶瓷製備及雷射器件的搭建

4.2.3雷射套用和方法

4.2.4雷射器件的現狀及發展趨勢

參考教材

1. 新能源材料，雷永泉，天津大學出版社，2000

2.新能源材料—基礎與套用，艾德生，高喆，化學工業出版社，2010

3.Materials and processes for energy: communicating current research and technological developments，A. Mendez-Vilas，Formatex Research Cente，2013

4.Energy Materials (Inorganic Materials Series)，Duncan W. Bruce et al. Wiley，2011

5.半導體製冷與套用技術，徐德勝，上海交通大學出版社，1999

6.Nitride phosphors and solid-state lighting，Xie Rong-Jun et al.，CRC press,2010

7.碳材料科學與工程: 從基礎到套用，稻垣道夫， 清華大學出版社，2006