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实验教学
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| 石墨烯基催化剂制备及在铝-空气电池中的应用综合实验教学设计* |
| 孙丽丽**, 李永存, 王勇, 陈桂娟, 叶卫东 |
| 东北石油大学机械科学与工程学院 黑龙江大庆 163318 |
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| Comprehensive Experimental Teaching Design for Preparation of Graphene Based Catalysts and Application in Al-Air Batteries |
| SUN Li-Li**, LI Yong-Cun, WANG Yong, CHEN Gui-Juan, YE Wei-Dong |
| School of Mechanical Science and Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China |
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摘要：高催化活性的催化材料是提升铝-空气电池阴极氧还原反应(ORR)的必要条件,设计并制备了石墨烯基钙钛矿型催化材料,测试了其电化学性能并组装了铝-空气电池,借助第一性原理研究了催化作用机理。通过科研问题设计和合作研究实践完成基于科研驱动的PBL教学模式实践。结果表明:溶胶-凝胶法制备的掺杂钙钛矿与石墨烯负载,可有效提高导电性和电催化活性,保持电池高稳定放电。该实验从材料制备、电池组装、电子结构分析等方面设计和调控催化性能,使学生掌握了材料制备基本实验技能和电池测试综合应用能力,并引入了材料设计创新性研究成果,实现从理论到实践再到理论的飞跃。PBL教学激发了学生创意意识和科研兴趣,提高了团队合作和综合能力。
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| 关键词： 实验教学设计,
PBL,
石墨烯,
催化材料,
铝-空气电池,
第一性原理
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| 基金资助:*黑龙江省高等学校教改工程项目(SJGY20220252);黑龙江省高等学校教改工程项目(SJGY20210142); 黑龙江省自然科学基金资助项目(LH2023E016) |
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通讯作者:
**E-mail: sunliliwy@163.com
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| 引用本文: |
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孙丽丽, 李永存, 王勇, 陈桂娟, 叶卫东. 石墨烯基催化剂制备及在铝-空气电池中的应用综合实验教学设计*[J]. 化学教育（中英文）, 2024, 45(10): 56-64
|
|
| [1] |
张雨,张慧芳,安士忠.功能材料, 2020, 51(8): 8058-8065
|
| [2] |
张欣,王思,丰海松.化学教育(中英文),2023,44(6):53-58
|
| [3] |
王吟,杜保保,张晓东,等.化学教育(中英文), 2019,40(2):63-67
|
| [4] |
刘颖,张高科,邹曦,等. 硅酸盐学报, 2005 (3):375-379
|
| [5] |
Chen Y B, Qian B M, Shao Z P. Journal of Power Sources, 2015,294(10):339-346
|
| [6] |
Makhloufi S, Omari M. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 2016,26(1):32-40
|
| [7] |
Le S, Li C F, Song X Q, et al. International Journal of Hydrogen Energy,2020,45(18):10862-10870
|
| [8] |
Cascos V, Troncoso L, Alonso J A. International Journal of Hydrogen Energy,2015,40(34):11333-11341
|
| [9] |
Miguel A Molina-Garcia, Neil V Rees. Electrochemistry Communications,2017,84(11):65-70
|
| [10] |
王勇,张微微,李永存,等. 材料导报,2023,37(12):163-173
|
| [11] |
王勇, 秦善鹏, 张宏伟, 等.兵器材料科学与工程,2021, 44(6):1-5
|
| [12] |
Kang Q X, Wang Y, Zang X Y. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 774(2):1069-1080
|
| [13] |
Kang Q X, Zhang T Y, Wang X,et al. Journal of Power Sources,2019, 443: 227251
|
| [14] |
Shi A B, Zhang X Y, Wang S R, et al. Metals,2022,12:1280
|
| [15] |
Qin S P , Wang Y, Li Y C, et al. Journal of Materials Research and Technology, 2023,24:4379-4389
|
| [16] |
时凯歌.化学教育(中英文), 2022,43(12):124-129
|
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