服务案例

（一）内容介绍

本虚拟仿真实验分为7个模块，模块1，磷酸铁锂前驱体的制备及反应温度的确定；模块2，磷酸铁锂的制备及热力学表征；模块3，磷酸铁锂的XRD表征；模块4，磷酸铁锂的SEM表征；模块5，锂离子电池正极片的制作；模块6，锂离子电池的组装；模块7，锂离子电池电性能参数表征。

模块1，磷酸铁锂前驱体的制备及反应温度的确定

模块2，磷酸铁锂的制备及热力学表征

模块3，磷酸铁锂的XRD表征

模块4，磷酸铁锂的SEM表征

模块5，锂离子电池正极片的制作

模块6，锂离子电池的组装

模块7，锂离子电池电性能参数表征

（二）实验的特色和亮点

目前我国新能源领域尤其是锂离子电池领域的专业人才培养严重短缺。而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，本科生进入相关新能源及锂离子电池企业工作之前，进行相关电化学实验动手操作的机会却越来越少，相关的实验仅仅简单的电动势测定等验证实验，相关电池组装和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人才及高素质的培养；另一方面，研究生阶段的学术要求和相关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人才培养的需求。因此，在实践教学领域，深化电化学专业知识，对锂离子电池正极材料制备及电池性能等高水平虚拟仿真实验项目建设已变得尤为重要。

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，更将难以观察到的电极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，通过与现有的电化学实验教学内容相结合，起到深化、提高的效果。

本实验项目以锂离子电池正极材料磷酸铁锂的制备为例，学生通过研究原材料配比、温度和时间等工艺参数的改变对于最终锂离子电池性能产生的影响，学习、掌握电池正极材料制备的基本方法和研究思路，为开发新型锂离子电池正极材料打下坚实的基础。同时，通过虚拟实验过程中正极材料的制备、锂离子电池的组装和性能测试的完整流程，可以掌握电化学实验的基本操作技能和各种相关仪器的使用方法，拓宽学生的视野，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。

本实验项目的实验目的包括：

（1）掌握制备正极材料的原理、方法及关键技术与操作；

（2）熟悉高温固相合成法的基本操作、条件选择和锂离子电池组装工艺；

（3）学习电池性能测试的基本方法和各种相关仪器的使用方法。