化學工程與新能源材料科研項目：電動汽車特斯拉電池組分析【大學組】

導師學校介紹

劍橋大學建校于1209年，是世界范圍內歷史最為悠久的大學之一，英國Top2名校，G5名校之一。劍橋大學享有世界聲譽，在英國社會和高等教育系統(tǒng)中具有極其重要的地位，同時具有廣泛的世界性影響。許多青年學子都以到劍橋大學深造為理想。劍橋大學在2021年QS世界大學綜合排名位列第7。

導師詳細介紹

導師昵稱：Colm

導師級別：終身正教授&副院長

導師學校：劍橋大學University of Cambridge

Colm導師是劍橋大學電子工程專業(yè)的終身正教授、工程學院副院長（Teaching），在校講授電子學、電磁學、量子力學和納米技術等課程。他同時是超微顯微鏡的編輯委員會成員，也是劍橋大學格頓學院和物理研究所的研究員。

Colm導師在都柏林三一學院獲得了物理學學位和博士學位，在博士期間，他設計并建造了英國國內第一個掃描近場光學顯微鏡(SNOM)，并隨后在德國康斯坦茨與蔡司合作建造了一套商用顯微鏡系統(tǒng)。

他于1997年作為納米科學組研究助理加入劍橋大學，隨后在2000年成為教員。Colm導師在2009-2010年期間擔任了納米科學中心主任時，發(fā)表了100多篇論文并發(fā)表100多次演講，最終成功地編寫并出版了一本關于納米電子學的教科書。導師在過去的幾年里總共獲得了超過300萬英鎊的研發(fā)資金。

Colm is a professor of Nanoengineering science and deputy head of the engineering department at the University of Cambridge.He obtained his degree and PhD in Physics from Trinity College Dublin during which time he designed and constructed the first scanning near-field optical microscope(SNOM)in the country,and made significant advances in our understanding of the mechanisms behind image formation in such systems.He then spent a year in Konstanz,Germany working in collaboration with ZEISS on the construction of a commercial microscope system.

In 1997 he moved to the University of Cambridge,initially as a research associate in the Nanoscale Science group,and since 2000,as a faculty member.Colm has secured funding from and collaborated with several leading companies as well as government funding agencies,to the tune of over￡3 Million in the past few years.He lectures and teaches in electronics,electromagnetism,quantum mechanics and nanotechnology.He is on the editorial board of Ultramicroscopy and Imaging&Microscopy,and is a fellow of Girton College,Cambridge and the Institute of Physics.

適合人群

方向：理工

專業(yè)：工程

適合專業(yè)：電子工程,材料科學與工程,化學,物理學,材料科學,汽車工程,能源動力工程,納米材料,能源材料

項目價格：33800

項目周期：7周在線小組科研+5周論文輔導

是否建議大學生學習：是

語言：英文

難度：中級/高級難度

建議具備的基礎：化學工程、材料科學、化學、物理學、化學工程、能源動力工程、車輛工程、電子工程等工程類專業(yè)或者希望修讀相關專業(yè)的學生；學生需要具備基礎化學、物理基礎

科研項目產出

7周在線小組科研學習+5周論文指導學習共125課時+不限時論文指導

學術報告

優(yōu)秀學員獲主導師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級別索引國際會議全文投遞與發(fā)表指導（可用于申請）

結業(yè)證書

成績單

項目介紹

項目從傳統(tǒng)能源材料與新能源材料的異同切入，進而帶領學生走進種類繁多的新能源材料世界。其中將會涉及到諸多納米技術與電池材料基本原理，如物理化學、金屬材料、固體物理和電化學中關于材料的結構組成、制備、性能、能量存儲與轉換等多學科交叉的知識。在整個項目中，我們將以特斯拉的電池材料為主線舉例，讓學生在接受理論的同時了解到其最新的工業(yè)應用。學生將在項目結束后，提交項目報告，進行成果展示。個性化研究課題參考：特定類型的電池及其整體結構對電池壽命的影響，不同類型的電解質–固體電解質及液體電解質，合理提高電池能量密度的監(jiān)管問題，電動汽車車架和車廂使用的復合材料及其質量效應

This project starts with discussing the similarities and differences between traditional energy materials and new energy materials,and leads students into the world of new energy materials.This project will involve many basic principles of nanotechnology and battery materials,such as physical chemistry,metal materials,solid-state physics and electrochemistry on the structure,preparation,performance,energy storage and conversion of materials and other interdisciplinary knowledge.Tesla’s battery materials will act as an example throughout the project,students can understand the latest industrial applications.Students will submit a research report at the end of this project to show their results.

Suggested Future Research Fields:The impact of specific types and overall structure of batteries on battery life，Different types of electrolytes---solid electrolytes and liquid electrolytes，Regulatory issues for rationally increasing battery energy density，Composite materials used in electric vehicle frames and compartments and their mass effects

項目背景

2019年諾貝爾獎花落三位科學家，以表彰他們在鋰離子電池研發(fā)領域做出的突出貢獻。隨著經濟全球化發(fā)展，污染問題愈發(fā)引起國際社會的重視。新能源材料作為引導和支撐新發(fā)展的重要基礎，正在悄無聲息中取得發(fā)展，比如，鎳氫電池已無法滿足時代的需求被逐步淘汰，而鋰離子電池則目前是便攜式電子產品和電動汽車動力來源的主導技術，注將成為當今工業(yè)的新寵兒。而鋰離子電池的能量和功率密度也在不斷的提高，這其中納米材料做出了不可磨滅的貢獻。

項目大綱介紹

納米技術與電動汽車發(fā)展歷程Overview of nanotechnology&electric vehicles,reasons for their development

電動汽車中的前沿科學Modern science in electric vehicles

納米技術概論Nanotechnology in general terms

納米材料在電子工業(yè)中的應用-電池科技Nanotechnology in the electronics industry-battery technologies

特斯拉技術案例分析Electric vehicles-challenges,solutions,Tesla

項目回顧與成果展示Program review and presentation

論文輔導Project deliverable tutoring

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