前言在當(dāng)今世界，研究和應(yīng)用新能源材料與器件已成為解決能源危機(jī)、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的核心途徑。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮娜找嫫惹�，新能源材料與器件領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得尤為關(guān)鍵。該教學(xué)領(lǐng)域橫跨物理學(xué)、化學(xué)與化工、材料科學(xué)、電子工程等多個(gè)學(xué)科，要求學(xué)生深入理解并掌握新能源材料的制備、性能測(cè)試及器件集成等關(guān)鍵技術(shù)，涵蓋從基礎(chǔ)化學(xué)試劑到器件組裝與表征的全過(guò)程，凸顯了學(xué)科知識(shí)的集成運(yùn)用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的獨(dú)特之處在于將器件設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合，并進(jìn)行實(shí)際操作的反演。在新材料強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，新能源材料與器件課程教學(xué)改革的目標(biāo)是確保學(xué)生全面掌握新能源材料的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培育具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的優(yōu)秀人才�？傊�，新能源材料與器件的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培育材料領(lǐng)域高素質(zhì)人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)，加強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，學(xué)生能夠更好地適應(yīng)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，為解決全球能源問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。本書(shū)內(nèi)容涉及當(dāng)前新能源材料與器件領(lǐng)域的諸多研究方向，包括半導(dǎo)體材料、光電催化材料、超級(jí)電容器、鋰/鈉離子電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池等多種新興材料與器件，全面展現(xiàn)了該領(lǐng)域的多樣性與前沿性。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容編排以各類(lèi)材料在能源轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀為引子，以基礎(chǔ)的分析表征實(shí)驗(yàn)原理和方法為核心內(nèi)容，補(bǔ)充了對(duì)應(yīng)材料體系中常見(jiàn)的材料測(cè)試與表征實(shí)例以及化工實(shí)際應(yīng)用。針對(duì)新能源器件和化工器件在實(shí)際應(yīng)用中遇到的復(fù)雜工況，教學(xué)中設(shè)計(jì)了典型場(chǎng)景下的測(cè)試、分析和評(píng)價(jià)方法。通過(guò)深入解析材料的結(jié)構(gòu)和性能以及對(duì)材料和器件的性能進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)，學(xué)生能完整且連貫地學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)渡步驟，從而對(duì)相關(guān)材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景以及產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化有更深層次的認(rèn)知，進(jìn)而推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本書(shū)可為高校材料專(zhuān)業(yè)、化工專(zhuān)業(yè)、能源專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展提供參考，其中器件的制備、組裝、測(cè)試方法和技術(shù)也可為本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)、研究生研究課題的開(kāi)展提供有益的借鑒，還可助力科研人員及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生拓展相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，更好地進(jìn)行知識(shí)集成運(yùn)用。本書(shū)由華中科技大學(xué)李鑫主編，編寫(xiě)人員還有華中科技大學(xué)楊君友、廖敦明、羅裕波、黃云輝和嵐圖汽車(chē)科技有限公司劉勇。在此，衷心感謝參與編寫(xiě)的碩士生和博士生：戴堯，付佳瀚，賀豪，霍鍇，羅超凡，李夢(mèng)虹，饒士鵬，孫成偉，王紫璇，謝啟云，趙倩楠，張書(shū)琿，張文廣。他們?cè)诜泵Φ目蒲信c學(xué)習(xí)之余，投入了大量時(shí)間與精力，為本書(shū)的資料整理、內(nèi)容撰寫(xiě)和修改完善做出了重要貢獻(xiàn)。他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神是本書(shū)得以順利完成的關(guān)鍵。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，參考了大量的教材、文獻(xiàn)以及其他資料，同時(shí)得到了華中科技大學(xué)國(guó)家卓越工程師學(xué)院和材料科學(xué)與工程學(xué)院的大力支持。在此一并表示誠(chéng)摯的謝意。本書(shū)的編寫(xiě)旨在匯集與總結(jié)當(dāng)下前沿新能源材料與器件相關(guān)實(shí)驗(yàn)，期望可以對(duì)材料與化工相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的科研工作有所幫助。書(shū)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏和不足之處,懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。編者2025年7月