新能源材料与器件性能综合实验教程（孙盼盼 ）

面对能源和环境问题，人类最终离不开新材料、新能源的开发和使用。新能源技术是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的技术领域之一，也是世界各国争相控制的制高点之一。新能源材料的开发也越来越引起世界各国的高度重视，新的技术和成果不断涌现。
新能源材料与器件是实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术的关键，培养新能源材料相关专业人才是推动新能源和可再生能源发展的有力保障。2010年，教育部首次批准15所高校开办18个与新能源相关的战略性新兴产业本科专业。以培养适应我国经济结构战略性调整和新能源、新材料等新兴产业发展要求的科技人才。为了达到培养“厚基础、宽口径、强能力、重应用”的复合型新能源材料与器件相关专业人才培养目标，我们编写了本书。
本书以能量转换过程中涉及的材料和器件为重点，涵盖新能源材料基本性能测试和新能源器件性能测试。本书内容主要包括半导体材料性能测试、光电催化材料性能测试、超级电容器性能测试、锂离子电池性能测试、太阳能电池性能测试和LED器件光学测试等内容。
本书主要由三峡大学材料与化工学院多位教师共同编写完成，其中孙盼盼博士、代忠旭教授负责本书的统稿工作。本书编写分工如下：孙盼盼博士编写实验3、5、6、25、26；赵君教授编写实验11、12；代忠旭教授编写实验13、14；陶华超博士编写实验2、15、21、22、23、24；黄妞博士编写实验4、7、17；肖婷博士编写实验18、19、20；吴亚盘博士、李东升教授编写实验1、8、9、10、16；向鹏博士编写实验27。在编写过程中，本书参考了相关的文献资料和教材，在此向这些文献和教材的作者们表示衷心的感谢！最后，感谢中国高等教育学会大学素质教育研究分会大学素质教育专题研究课题(CALE2016036)的支持。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请广大读者批评指正。

编者
2022年1月于宜昌翠屏山

孙盼盼，主要从事太阳能电池材料与器件的研究，主持国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、宜昌市科技项目、东北师范大学开放基金多项；已在J. Mater. Chem, J. Mater. Chem. A, J. Power Sources, Electrochim. Acta等期刊发表SCI论文10余篇，被引50余次。

本书为新能源专业实验课程教材，由新能源材料基本性能测试实验和新能源器件性能测试实验两部分组成，共27个实验，涵盖了半导体材料性能测试、光电催化材料性能测试、超级电容器性能测试、锂离子电池性能测试、太阳能电池性能测试和LED器件光学测试等内容。本书以能量转换过程中涉及的材料和器件为重点，每个实验包括实验目的，实验原理，实验仪器、试剂、材料，实验步骤，注意事项，实验报告内容和思考题。在实验原理部分简要引入了与本实验相关的理论知识，帮助学生理论联系实际，更深入和直观地掌握理论知识，形成面向实际的科学技术学术能力。
本书可供新能源材料与器件相关专业教学使用，也可供新能源、电池、储能等领域专业人员参考。

第1部分新能源材料性能测试1
实验1氧化铜粉体的比表面积测试2
实验2改性石墨的充放电测试6
实验3半导体薄膜的紫外-可见光吸收特性测试11
实验4材料反射率的测试和分析17
实验5半导体材料导电类型的测量24
实验6半导体材料光致发光光谱测试30
实验7光电导衰退法测少子寿命35
实验8商品级二氧化钛的光催化性能41
实验9稀土晶态材料的荧光性能45
实验10SnO2/ZnO复合材料气敏性能测试50
实验11电催化析氢电极修饰及性能测试52
实验12光催化分解水制氢性能测试60
实验13氧还原催化剂性能测试66
实验14低碳醇类氧化催化剂性能测试71
实验15磷酸铁锂/碳复合正极材料的充放电测试76
实验16次甲基蓝水溶液吸附法测定活性炭脱色率80
实验17电极对I-3/I-电催化性能测试与分析85

第2部分新能源器件性能测试93
实验18电极片的制备及扣式超级电容器的组装94
实验19超级电容器的循环伏安测试及分析104
实验20超级电容器的内阻及容量测试113
实验21磷酸铁锂正极/石墨负极的充放电测试117
实验22石墨负极的循环伏安测试121
实验23磷酸铁锂/碳复合材料中碳含量的测试124
实验24直流四探针法测量石墨的电阻率127
实验25太阳能电池基本特性测试130
实验26太阳能电池的光强特性测试137
实验27LED特性及光度测量实验142