電子工程與新能源材料科研項(xiàng)目：特斯拉電池組分析【大學(xué)組】

導(dǎo)師學(xué)校介紹

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

導(dǎo)師詳細(xì)介紹

導(dǎo)師昵稱

Colm

導(dǎo)師級(jí)別

終身正教授&副院長(zhǎng)

導(dǎo)師學(xué)校

劍橋大學(xué)University of Cambridge

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

Colm導(dǎo)師在都柏林三一學(xué)院獲得了物理學(xué)學(xué)位和博士學(xué)位，在博士期間，他設(shè)計(jì)并建造了英國(guó)國(guó)內(nèi)第一個(gè)掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡(SNOM)，并隨后在德國(guó)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(xué)組研究助理加入劍橋大學(xué)，隨后在2000年成為教員。Colm導(dǎo)師在2009-2010年期間擔(dān)任了納米科學(xué)中心主任時(shí)，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(guān)于納米電子學(xué)的教科書。導(dǎo)師在過(guò)去的幾年里總共獲得了超過(guò)300萬(wàn)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,工程,物理,材料科學(xué)與工程,化學(xué),材料科學(xué),汽車工程,能源動(dòng)力工程,能源材料

項(xiàng)目?jī)r(jià)格：16800/19800/33800

項(xiàng)目周期：7周在線小組科研+5周論文輔導(dǎo)

是否建議高中生學(xué)習(xí)：否

是否建議大學(xué)生學(xué)習(xí)：是

語(yǔ)言：英文

難度：中級(jí)/高級(jí)難度

建議具備的基礎(chǔ)：材料科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、化學(xué)工程、能源動(dòng)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(guān)專業(yè)的學(xué)生；學(xué)生需要具備基礎(chǔ)化學(xué)、物理基礎(chǔ)

科研項(xiàng)目產(chǎn)出

7周在線小組科研學(xué)習(xí)+5周論文指導(dǎo)學(xué)習(xí)共125課時(shí)+不限時(shí)論文指導(dǎo)

學(xué)術(shù)報(bào)告

優(yōu)秀學(xué)員獲主導(dǎo)師Reference Letter

EI/CPCI/Scopus/ProQuest/Crossref/EBSCO或同等級(jí)別索引國(guó)際會(huì)議全文投遞與發(fā)表指導(dǎo)（可用于申請(qǐng)）

結(jié)業(yè)證書

成績(jī)單

項(xiàng)目介紹

項(xiàng)目從傳統(tǒng)能源材料與新能源材料的異同切入，進(jìn)而帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)種類繁多的新能源材料世界。其中將會(huì)涉及到諸多納米技術(shù)與電池材料基本原理，如物理化學(xué)、金屬材料、固體物理和電化學(xué)中關(guān)于材料的結(jié)構(gòu)組成、制備、性能、能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換等多學(xué)科交叉的知識(shí)。在整個(gè)項(xiàng)目中，我們將以特斯拉的電池材料為主線舉例，讓學(xué)生在接受理論的同時(shí)了解到其最新的工業(yè)應(yīng)用。學(xué)生將在項(xiàng)目結(jié)束后，提交項(xiàng)目報(bào)告，進(jìn)行成果展示。

個(gè)性化研究課題參考：

特定類型的電池及其整體結(jié)構(gòu)對(duì)電池壽命的影響

不同類型的電解質(zhì)–固體電解質(zhì)及液體電解質(zhì)

合理提高電池能量密度的監(jiān)管問(wèn)題

電動(dòng)汽車車架和車廂使用的復(fù)合材料及其質(zhì)量效應(yīng)

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(xiàng)目背景

2019年諾貝爾獎(jiǎng)花落三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)阡囯x子電池研發(fā)領(lǐng)域做出的突出貢獻(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，污染問(wèn)題愈發(fā)引起國(guó)際社會(huì)的重視。新能源材料作為引導(dǎo)和支撐新發(fā)展的重要基礎(chǔ)，正在悄無(wú)聲息中取得發(fā)展，比如，鎳氫電池材料已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代的需求被逐步淘汰，而鋰離子電池則稱為目前是便攜式電子產(chǎn)品和電動(dòng)汽車的主導(dǎo)技術(shù)，氫能燃料電池注將成為當(dāng)今工業(yè)的新寵兒。

項(xiàng)目大綱介紹

電動(dòng)汽車與納米技術(shù)的概況和發(fā)展歷程Overview of nanotechnology&electric vehicles,reasons for their development

電動(dòng)汽車中的前沿科學(xué)Modern science in electric vehicles

納米技術(shù)概論Nanotechnology in general terms

電子工業(yè)中的納米材料應(yīng)用-電池科技Nanotechnology in the electronics industry-battery technologies

特斯拉技術(shù)案例分析Electric vehicles-challenges,solutions,Tesla

項(xiàng)目回顧與成果展示Program review and presentation

論文輔導(dǎo)Project deliverable tutoring

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