服务案例

公司与西藏大学/武汉大学合作，开发“新能源正极材料制备及标准化检测虚拟仿真实验”课程。

一、项目简介

习近平总书记多次强调，“要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。”碳中和既是党和国家重要部署，又是全球关注和研究的热点。新能源在代替化石燃料、实现碳中和目标中发挥着重要作用。然而，目前我国新能源材料领域，尤其是锂离子电池材料领域的专业人才培养严重短缺。并且，由于设备成本和教学时间的限制，学校开设的相关实验与实际需求脱节，本科生进入相关企业工作之前，受到的相关实验训练多为简单的测定验证实验，涉及的材料制备及电池组装相关的标准化检测等仪器操作等往往沦为走马观花式的演示实验，这种现象严重制约了创新型高素质人才的培养；另一方面，研究生阶段的学术要求和企业对人才的要求越来越高，仅靠传统的教学方法和实验模式已无法满足研究型人才培养的需求；此外，西藏地处高原，高寒、低压、缺氧的环境极大地限制了相关实验教学和科研工作的开展。因此，在实践教学领域，深化新能源材料专业知识，在师资力量薄弱的高原西藏地区开展新能源材料制备及标准化检测等高水平虚拟仿真实验项目建设不仅重要，而且十分必要。

教学设计包含以锂离子电池正极材料为代表的新能源材料背景知识学习与考核，磷酸铁锂正极材料合成温度的确定，碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料的工艺研究（球磨），碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料的反应条件研究，制备碳包覆磷酸铁锂正极材料及电化学研究五个模块，让学生能够系统学习此类新能源材料制备的基本方法和研究思路，培养学生的动手能力和创新意识，以适应新能源产业迅猛发展的需要。

本虚拟仿真实验项目依托专业软件、虚拟现实技术和数据库技术，使得实际过程中的高温危险性实验操作过程、难以实现的无水无氧，高真空实验环境、多种精密贵重复杂的专业实验仪器设备不可见的内部结构及操作过程能够真实地仿真呈现，更将难以观察到的材料表面反应微观过程可视化，将高成本、高危环境、高耗时的实验项目常规化，并且在虚拟实验中不仅可以学习实验的一般流程和方法，更可以进行深入的研究性、探索性实验，培养学生的基本创新研究能力，满足人人参与的需求，通过与现有的新能源科学基础实验教学内容相结合，起到深化、提高的效果。

二、实验内容

1、锂离子电池正极材料背景知识学习与考核

2、磷酸铁锂正极材料合成温度的确定

3、碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料的工艺研究（球磨）

4、碳热还原法制备磷酸铁锂正极材料的反应条件研究

5、制备蔗糖包覆磷酸铁锂正极材料及电化学研究