材料化学实验课程教学中的思政元素设计

材料化学实验作为材料化学专业的必修课程,其教学内容中蕴含丰富的思政元素。通过修订课程德育目标,完善课程教学设计,延伸课程教学内容,依托学校实体实验教学和材料化学实验教学平台,采用线上线下混合教学模式,将课程思政元素深度融入到材料化学实验教学中,充分发挥价值引领、品格塑造的主导性,切实做到实验课程教学与思政教育同向同行,实现卓越的课程思政育人效果。

基于铕基金属有机框架材料的化学实验设计

为拓展学生的科研视野,培养学生分析和解决问题的能力,设计了一个“基于铕基金属有机框架材料的合成、表征及其荧光性质”的本科生综合化学实验.该实验主要包含3部分:金属-有机框架材料的合成、结构表征和荧光性质,内容涵盖了本科阶段所学习的无机化学、分析化学及其配位化学等多方面知识.研究不仅能提高本科生对配位化学基本理论的理解,以及对实验操作技能的掌握,还能促进学生数据分析能力的培养,提升综合实践能力.研究成果可为设计高年级的综合化学实验提供借鉴与参考.

溶胶-凝胶法制备LiMnPO_4/C正极材料及其电化学性能

以月桂酸为碳源,磷酸三丁酯为反应物和络合剂,采用溶胶–凝胶法合成了LiMnPO4/C锂离子电池复合正极材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对其晶体结构和微观形貌进行表征。结果表明,在700℃下焙烧制备的材料为结晶良好的纯相橄榄石结构;具有类球形微米级大颗粒形貌,由粒径50-100 nm的小颗粒堆积而成,小颗粒表面包覆一层较均匀的碳层。循环伏安曲线和充放电测试表明,LiMnPO4/C复合材料具有优良的电化学性能。在室温0.05C和0.5C倍率下,首次放电容量分别为141和113 mAh/g,并具有良好的循环稳定性和高低温充放电性能。

钒掺杂LiCoPO_4正极材料的制备及电化学性能

采用聚乙二醇辅助的溶胶-凝胶法制备了锂离子电池复合正极材料LiCo1-xVxPO4/C(x=0、0.03和0.05)。X射线衍射(XRD)表明掺杂的V进入了LiCoPO4晶格内部。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示LiCo0.97V0.03PO4/C的粒径分布在200～700nm之间,颗粒表面包覆一层约30nm厚的碳层。在0.1C倍率下,LiCo0.97V0.03PO4/C和LiCoPO4/C的首次放电容量分别为111和70mAh/g。掺杂V不仅能够改善材料的循环稳定性而且提高了材料的放电电压平台。

纳米LiMnPO_4/C复合材料的制备及其电化学性能研究

以LiOH·H2O、MnSO4?H2O和(NH4)3PO4为反应物,PVP为表面活性剂,采用水热法制备了LiMnPO4正极材料。通过化学气相沉积法,以甲苯为碳源,对材料进行表面碳包覆。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对材料晶体结构和微观形貌进行表征。结果表明,合成的LiMnPO4粒径小(约100nm)且分布均匀,颗粒表面包覆了一层厚度约10nm的均匀、完整的导电碳层。在50℃0.1C倍率下LiMnPO4/C的放电容量达到124mAh/g,循环100次容量保持率达到96%,2C倍率下的放电容量保持了0.1C时的75%,表现出优异的循环稳定性和倍率性能。

Li3V2(PO4)3/C/rGO复合正极材料的制备及电化学性能

以可溶性淀粉和氧化石墨烯为复合碳源,采用球磨混料和固相反应法制备锂离子电池Li3V2(PO4)3/C/rGO复合正极材料。研究碳源对材料形貌、颗粒尺寸和电化学性能的影响。结果表明,在淀粉和氧化石墨烯复合碳源的协同作用下可获得分散性良好的亚微米尺度团聚体颗粒,其电化学性能显著优于单一淀粉或氧化石墨烯为碳源制备的材料。Li3V2(PO4)3/C/rGO在10C高倍率下的放电比容量达到124 mAh/g,在1C倍率下循环300次的容量保持率达到95%,优异的倍率性能和循环稳定性使其有望应用于动力锂离子电池正极材料。

磷化钴对高电压LiCoPO_4正极材料电化学性能的影响

以淀粉为碳源,通过流变相辅助的高温固相反应法制备磷酸钴锂/碳(LiCoPO_4/C)复合正极材料。研究烧结温度对LiCoPO_4晶体结构和电化学性能的影响。测试表明,在700℃和750℃下烧结得到纯相LiCoPO_4,800℃烧结得到样品含有少量Co_2P杂质。800℃下烧结得到的LiCoPO_4/C在0.1C倍率下的放电容量达到116mAh/g,循环300次后容量保持82%,其优异的循环稳定性与高的结晶度和Co_2P的存在密切相关。

多孔球形Li_2MnSiO_4/C正极材料的制备及电化学性能

采用湿法球磨-喷雾干燥法制备了多孔球形锂离子电池Li2MnSiO4/C复合正极材料。X射线衍射(XRD)表明合成的Li2MnSiO4具有正交结构,属于Pmn21空间群。扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)显示粉体复合材料为直径10μm左右的球形团簇,由100nm左右的颗粒堆积而成,颗粒表面包覆1层大约3nm的碳层。电化学测试表明,在0.05和0.5C倍率下,Li2MnSiO4/C样品的首次放电容量分别为153和110mAh/g,50次循环后容量分别保持80%和66%。

大学分析化学实验课的预选与考核

根据非重点本科院校学生的学习特点和学习状况,提出了大学分析化学实验课程进行课时预选和多次考核相结合的模式改革,以提高学生的学习主动性,同时提高学生的学习效率,更客观、公平地评价学生成绩,最终较好地实现大学分析化学实验课程的教学目标,培养出合格的胜任化学相关工作的专业人才。

基于材料化学专业《材料科学基础》课程研究与实践

基于材料化学专业《材料科学基础》课程建设的现状分析,按照材料化学专业人才培养计划,对《材料科学基础》课程的教材、教学大纲、教学内容的选择、难点与重点的区分等课程建设内容进行了探讨,并在课程实际教学中进行了一些实践。

材料化学实验教学的应用型创新人才培养

我国高等教育全面推进素质教育的重要内容是学生创新能力的培养,而实践教学是材料化学专业培养应用型创新人才的重要教学环节.以淮北师范大学材料化学专业实验的教学改革为例,探讨师范类院校材料化学专业学生的创新能力培养.通过调整传统教学模式、优化实验教学项目、建设开放式教学平台、完善综合评价体系、专业实验教学与科研互动紧密结合等措施推进材料化学专业实验教学改革,建立新的实践教学体系.教学效果明显提升,学生应用创新能力和科研素养有较大提高,满足新时期社会和经济发展对人才的需求.

材料化学专业材料性能学的教学实践

材料性能学是材料化学专业的专业课程之一。本文根据"材料性能学"课程的教学内容知识面宽,信息量大,基础性强等特点,结合教学现状,提出了形式多样的教学方法,充分激发了学生的学习兴趣,调动了课堂积极性,提高了学习效果。

材料化学专业实验教学内容与教学方法优化

材料化学专业是我校化学与材料科学学院的一个基础学科.本文阐述了在材料化学专业实验课程改革过程中,对实验教学内容、教学方法以及实验体系的构建等方面的研究.通过近年来实验教学的摸索和归纳,建立了材料化学专业实验课程新的教学体系,提升了教学效果.

翻转课堂教学模式在大学化学课程中的研究与实践

基于当前信息化的快速发展以及在翻转课堂理念的视野下,通过分析传统大学化学教学中存在的问题,提出基于翻转课堂的大学化学教学模式,旨在提高学生的自主学习能力,相互交流沟通能力和创新能力,并给出该教学模式实施的具体方案和实践过程,以期为高校教师在实施翻转课堂教学时提供借鉴。

溶剂热法合成纳米磷酸钴锰锂正极材料及其电化学性能研究

采用溶剂热法合成了纳米尺寸棒状磷酸钴锰锂(LiCo_(1-x)Mn_xPO_4,x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)锂离子电池固溶体正极材料。研究了锰(Mn)含量对磷酸钴锂(LiCoPO_4)晶体结构、颗粒尺寸和电化学行为的影响。研究结果表明:随固溶体中Mn含量的增加,材料颗粒尺寸逐渐减小,充放电容量逐渐升高,在Mn含量为0.5%(wt,质量分数)条件下制得的磷酸钴锰锂/碳(LiCo_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C)表现出最好的电化学性能,在0.1C、1.0C倍率下的放电容量分别达到137、118mAh/g,具有较好的倍率充放电性能。

浅析师范院校有机化学教学探索与实践

结合教学实践,积极探索师范院校有机化学课程的教学方法,在具体实践过程中,重视绪论,激发学生兴趣;精选教学内容,引入生物化学知识;并强化科研成果的作用和渗透绿色化学概念;通过多媒体教学与传统教学的优势互补,取得了较好的教学效果.

电化学发光检测儿茶酚开放实验设计及教学反思

为提高学生的综合科研能力,将电化学发光分析仪用于本科生的开放实验教学。以儿茶酚为检测目标,在文献调研和方案优化的基础上,教导学生进行材料的合成与表征、数据获取与分析、结论的提炼与表达。该开放实验有助于培养学生的创新能力以及分析和解决问题的能力。此外,对实验过程中教师和学生暴露出的许多不足进行了反思,为今后开放实验的改进提供了有意义的参考。

热处理温度和时间对LiCoPO_4/C正极材料电化学性能的影响

以Super P导电炭黑为碳源,采用高温固相法制备锂离子电池LiCoPO4/C正极材料.考察不同热处理温度和时间对合成LiCoPO4/C正极材料电化学性能的影响.采用XRD、SEM和恒电流充放电测试对材料的结构、微观形貌和电化学性能进行研究.结果表明,在750℃下合成的材料具有最高的放电容量,在800℃下合成的材料具有最高的循环稳定性.

Li3V2(PO4)3/C/CNT复合正极材料的制备及电化学性能

导电碳包覆是提升锂离子电池Li3V2(PO4)3正极材料电化学活性的重要手段之一.以可溶性淀粉和碳纳米管为复合碳源制备Li3V2(PO4)3/C/CNT复合材料,研究碳纳米管的加入对Li3V2(PO4)3电化学性能的影响.结果表明,与以单一可溶性淀粉为碳源制备的Li3V2(PO4)3/C相比,Li3V2(PO4)3/C/CNT具有更高的大电流充放电容量和循环稳定性,这主要归结于碳纳米管与热解导电碳的协同作用,提高了材料的电子导电性,降低了电极界面电荷转移阻抗,从而提升Li3V2(PO4)3的电化学活性.

浅谈我校材料化学专业的建设与成果

介绍了我校材料化学专业设置和建设情况，对专业建设过程中取得的主要成果以及本专业的实力与特色进行了总结。提出了材料化学专业的发展规划与初步设想。