电子工程与新能源材料科研项目：特斯拉电池组分析【大学组】

导师学校介绍

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2021年QS世界大学综合排名位列第7。

导师详细介绍

导师昵称

Colm

导师级别

终身正教授&副院长

导师学校

剑桥大学University of Cambridge

Colm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。

Colm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)，并随后在德国康斯坦茨与蔡司合作建造了一套商用显微镜系统。

他于1997年作为纳米科学组研究助理加入剑桥大学，随后在2000年成为教员。Colm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。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。

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.

适合人群

方向：理工

专业：工程

适合专业：电子工程,工程,物理,材料科学与工程,化学,材料科学,汽车工程,能源动力工程,能源材料

项目价格：16800/19800/33800

项目周期：7周在线小组科研+5周论文辅导

是否建议高中生学习：否

是否建议大学生学习：是

语言：英文

难度：中级/高级难度

建议具备的基础：材料科学、物理学、化学、化学工程、能源动力工程、车辆工程、电子工程等工程类专业或者希望修读相关专业的学生；学生需要具备基础化学、物理基础

科研项目产出

7周在线小组科研学习+5周论文指导学习共125课时+不限时论文指导

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指导（可用于申请）

结业证书

成绩单

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

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

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。

项目大纲介绍

电动汽车与纳米技术的概况和发展历程Overview of nanotechnology&electric vehicles,reasons for their development

电动汽车中的前沿科学Modern science in electric vehicles

纳米技术概论Nanotechnology in general terms

电子工业中的纳米材料应用-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

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