本学科主要由冶金物理化学学科的“电化学基础理论和电化学工程”及“材料物理化学与新型功能材料”、轻金属冶金学科的“电化学冶金过程节能新材料与新技术”等研究方向发展而成。二十世纪九十年代初期,原中南工业大学化学系冶金物理化学教研室的李新海、郭炳焜等教授针对我国二次电池技术落后的局面,在国内率先开展了镍-镉电池、镍-金属氢化物电池及其关键材料的科学研究与产业化技术开发。同时,为满足化学电源、新能源材料对高级工程技术人才的迫切需求,冶金物理化学教研室结合该教研室化学电源及新能源材料领域在教学与科研上的优势,于1993年创办了应用电化学专业,开始招收该专业首批本科生。1994年,在原冶金物理化学教研室的基础上成立了冶金物理化学与化学新材料研究所,应用电化学专业从化学系转到冶金物理化学与化学新材料研究所,并构筑起电化学冶金及化学电源材料与技术的学科领域。此外,二十世纪九十年代中期,原中南工业大学有色金属冶金系轻金属冶金教研室刘业翔教授带领的学术团队在电化学冶金过程节能新材料与新技术研究的基础上,涉足新能源材料、化学电源的研究与开发,并进一步开创了我校太阳电池研究领域。1998年,在原轻金属冶金教研室的基础上成立了轻金属与工业电化学研究所;1999年,冶金物理化学与化学新材料研究所并入有色金属冶金系,从此在新能源材料、化学电源等领域的科研与人才培养得到进一步加强,研究也向锂离子电池、燃料电池等领域拓展。在学科带头人刘业翔教授、李新海教授、李劼教授、胡国荣教授等的带领下,2005年获教育部批准设置了“材料冶金”、“电化学工程”二级学科并开始招收研究生;2006年获教育部批准建设“先进电池材料教育部工程中心”(2010验收通过);2009年获国家发改委批准建设“先进储能材料国家工程研究中心”(企校共建)。这些科研和教学单位在新能源材料与器件领域开展了大量的教学和研究任务,培养了大批新能源材料与器件方向的本科生、硕士及博士,积累了丰富的科研与教学成果。在此基础上,2010年,成功申报并获教育部批准创办国家战略性新兴产业所需的首批专业——“新能源材料与器件”,并于同年开始招收该专业本科生。2011年,新能源材料与器件专业成为国家级特色专业建设点;2012年获批自主设置培养该专业的博士、硕士等高层次人才的二级学科。
新能源材料与器件学科主要包括新型化学电源及其关键材料、太阳电池及其关键材料两大方向。重点开展高性能锂离子电池材料与器件、超级电容器关键材料与器件、镍氢电池关键材料与器件、太阳电池关键材料与器件、燃料电池关键材料、动力电池与新型电源系统、废弃电池无害化处理及其材料循环利用等领域的人才培养与科学研究。
培养目标:本专业培养适应国家战略性新兴产业需要,具备坚实的材料、物理、化学、电子、机械等学科基础,能在新能源材料、新能源器件设计与制造工艺、新能源系统与工程等方面从事研究、设计、应用开发、组织管理和施工工作的新能源材料专门人才。
学生毕业后可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料及器件领域从事科学研究与教学、新材料开发、工艺设计、技术改进等方面的工作,也可以在电力、汽车、医疗等领域的研究机构、企事业单位从事新能源材料和器件的开发、应用和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关专业的硕士学位。
培养要求: 本专业的学生主要学习新能源材料、器件设计与制造、加工与改性的基础知识和基本理论,具有正确选择和设计新能源材料与新能源器件加工工艺、新能源系统与工程的基本能力。
主要课程:新能源材料概论、材料科学基础、材料研究方法与现代测试技术、材料物理化学、固体物理、半导体物理与器件、纳米材料学、太阳能电池材料、太阳能光伏发电原理及技术、锂离子电池材料、燃料电池材料、功能陶瓷材料、新能源转换与控制技术、储能材料与制备技术、先进节能技术、能源系统的集成设计、世界新能源发展态势系列讲座。
毕业去向:学生毕业后可在化学能源、太阳能及储能材料等新能源材料及器件领域从事科学研究与教学、新材料开发、工艺设计、技术改进等方面的工作,也可以在电力、汽车、医疗等领域的研究机构、企事业单位从事新能源材料和器件的开发、应用和管理的工作,还可继续攻读新能源材料及相关专业的硕士学位。