电子工程与新能源材料：特斯拉电池组分析【大学组】

电子工程/材料工程

项目背景

2019年诺贝尔奖花落三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域做出的突出贡献。随着经济全球化发展，污染问题愈发引起国际社会的重视。新能源材料作为引导和支撑新发展的重要基础，正在悄无声息中取得发展，比如，镍氢电池材料已经无法满足时代的需求被逐步淘汰，而锂离子电池则称为目前是便携式电子产品和电动汽车的主导技术，氢能燃料电池注将成为当今工业的新宠儿。

项目介绍

项目从传统能源材料与新能源材料的异同切入，进而带领学生走进种类繁多的新能源材料世界。其中将会涉及到诸多纳米技术与电池材料基本原理，如物理化学、金属材料、固体物理和电化学中关于材料的结构组成、制备、性能、能量存储与转换等多学科交叉的知识。在整个项目中，我们将以特斯拉的电池材料为主线举例，让学生在接受理论的同时了解到其最新的工业应用。学生将在项目结束后，提交项目报告，进行成果展示。

个性化研究课题参考：

特定类型的电池及其整体结构对电池寿命的影响

不同类型的电解质–固体电解质及液体电解质

合理提高电池能量密度的监管问题

电动汽车车架和车厢使用的复合材料及其质量效应

适合人群

大学生

电子工程、材料科学、物理学、化学工程等工程类专业或者希望修读相关专业的学生；学生需要具备基础电路分析、微积分基础

导师介绍

剑桥大学终身正教授&副院长

Durkan导师是剑桥大学电子工程专业的终身正教授、工程学院副院长（Teaching），在校讲授电子学、电磁学、量子力学和纳米技术等课程。他同时是超微显微镜的编辑委员会成员，也是剑桥大学格顿学院和物理研究所的研究员。Durkan导师在都柏林三一学院获得了物理学学位和博士学位，在博士期间，他设计并建造了英国国内第一个扫描近场光学显微镜(SNOM)。而后Durkan导师在2009-2010年期间担任了纳米科学中心主任时，发表了100多篇论文并发表100多次演讲，最终成功地编写并出版了一本关于纳米电子学的教科书。Durkan导师在过去的几年里总共获得了超过300万英镑的研发资金。

任职学校

剑桥大学建校于1209年，是世界范围内历史最为悠久的大学之一，英国Top2名校，G5名校之一。剑桥大学享有世界声誉，在英国社会和高等教育系统中具有极其重要的地位，同时具有广泛的世界性影响。许多青年学子都以到剑桥大学深造为理想。剑桥大学在2020年QS世界大学综合排名位列第7。

项目大纲

纳米技术与电动汽车发展历程 Overview of nanotechnology & electric vehicles, reasons for their development

电动汽车中的前沿科学 Modern science

纳米技术概论 Nanotechnology in general terms

纳米材料在电子工业中的应用-电池科技 Nanotechnology in the electronics industry – battery technologies

特斯拉技术案例分析 Electric vehicles – challenges, solutions, Tesla

项目回顾与成果展示 Program review and presentation

论文辅导 Project deliverable tutoring

时间安排与收获

7周在线小组科研学习+5周论文辅导学习 共125课时

学术报告

优秀学员获主导师Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等级别索引国际会议全文投递与发表（可用于申请）

结业证书

成绩单