近日，美国化学会旗下化学教育领域期刊《Journal of Chemical Education》（JCE）以封面论文形式发表了我校材料学部材料化学系的重要教学研究成果“An Undergraduate Practical for Evaluation of Powdery Battery Materials with a Metallic Cavity Electrode”（J. Chem. Educ. 2024, 101, 4995-5002）。这是材料学部首次在JCE发表教研论文并获选封面。JCE创刊于1924年，是全球化学教育领域最具影响力的SCI期刊之一，该成果的发表凸显本项研究的创新价值与教学实践意义，标志着学部教研论文在国际教育类顶级期刊零的突破。
图1.文章封面与首页截图
在全球能源结构向可再生能源加速转型的背景下，高效、安全的电化学储能技术成为实现“双碳”目标的核心支撑。锂离子电池作为电动汽车、智能电网等领域的关键器件，其性能提升高度依赖新型电极材料的研发。然而，锂离子电池等电化学储能器件的电极材料性能评估长期依赖复杂的纽扣电池组装技术，需在惰性气氛手套箱中操作，设备成本高、流程耗时长，难以融入本科实验教学。
该论文创新性提出金属腔电极（Cu-MCE）技术，通过在金属薄片电极上制备微米级空腔，直接填充粉末负极材料，结合两电极体系（锂片为对电极/参比电极），实现快速、安全的电化学性能测试。该技术简化封装流程，将传统需数日的测试缩短至4课时，解决了高成本设备及复杂操作对本科教学的长期限制。该实验设计在材料化学专业学生中的实践能有效帮助学生提高动手操作实验能力，深化对电极材料电化学性质、表面动力学行为认识，培养辩证思维与工程视野，教学成效获学生高度评价，具有可推广性。此项研究为全球电化学储能教育提供了创新范式，彰显了我校在化学教学改革与前沿技术转化中的领先地位，为碳中和目标下储能行业人才培养注入新动力。
论文通讯作者为武汉科技大学材料学部材料化学系副教授姜婷婷与英国诺丁汉大学教授陈政（George Zheng Chen)，武汉科技大学为第一完成单位。项目获武汉科技大学教学研究项目（2023X057）、研究生教育改革项目（Yjg202430）及英国工程与物理科学研究基金会（EP/J000582/1, GR/R68078）资助。（武科大材料学部）
