開始日期: 2025-08-02

　　課時安排: 4周在線小組科研學習+2周不限時論文指導學習

　　適合人群

　　適合年級 (Grade): 大學生及以上

　　適合專業(yè) (Major): 新能源汽車工程、車輛工程、工程學、機械工程、或?qū)ο嚓P內(nèi)容感興趣的學生。

　　需要具備化學、物理基礎

　　建議選修: 化學基礎理論與跨學科應用

　　導師介紹

　　Colm

　　劍橋大學 University of Cambridge終身正教授&系主任

　　Colm導師是劍橋大學終身正教授兼工程系主任，同時也是英國物理學會(Institute of Physics)和英國工程技術(shù)協(xié)會(Institute of Engineering and Technology)的會士(是為協(xié)會的最高學術(shù)榮譽稱號)。他是劍橋大學納米科學中心的納米工程研究組兼負責人、和超微顯微鏡的編輯委員會成員。

　　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(nèi)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商用顯微鏡系統(tǒng)，職業(yè)生涯中共獲得超過300萬英鎊的研發(fā)資金。

　　Colm導師在教學方面頗有建樹。1997年他作為納米科學組研究員身份加入劍橋大學，至今在校講授納米技術(shù)、電子學、電磁學、量子力學等課程。在2009-2010年期間擔任了納米科學中心主任期間，就發(fā)表了100多篇論文并發(fā)表100多次演講，并編寫并出版了劍橋大學納米技術(shù)教科書。

　　任職學校

　　劍橋大學(University of Cambridge)是英國一所大型公立綜合性大學，成立于1209年，位于英格蘭劍橋郡劍橋市區(qū)，是羅素大學集團的一員。劍橋大學是英語世界僅次于牛津大學歷史第二悠久的大學，也是現(xiàn)存世界第三古老的大學。劍橋大學有35個學院，其中以三一學院與國王學院最富盛名。劍橋大學也是誕生最多諾貝爾獎得主的高等學府，歷年來，有88位諾貝爾獎得主出自此校。劍橋的畢業(yè)生遍布政界、商界和學術(shù)界。

　　項目背景

　　電動交通對電池的主要需求是增加能量和降低成本的同時提高安全性和壽命和耐用性。在短期內(nèi)，工作的重點是用其他材料代替鋰離子電池電極材料，這些材料可以在鋰離子電池架構(gòu)內(nèi)更多地以單位體積和/或重量儲存鋰。這些新材料包括合金陽極，鋰金屬陽極，轉(zhuǎn)換陰極和高鎳或富鋰氧化物陰極。在過去的幾年里，大部分納米級表征集中在了與這些新材料相關的轉(zhuǎn)化機制和降解行為上。基于這種深入的研究和開發(fā)，其中一些材料已經(jīng)成功地在商業(yè)化鋰離子中實施。此外，正在開發(fā)中的鈉離子基材料和系統(tǒng)也可能具有成本優(yōu)勢。

　　項目介紹

　　在本課程中，我們將了解納米技術(shù)在日常生活中的應用，了解納米技術(shù)的基本原理，并了解這一令人興奮的領域的發(fā)展方向。我們將從納米技術(shù)的起源開始，講解納米技術(shù)到底是什么，納米大小的物體與較大物體的屬性是如何以及為什么如此不同，以及我們?nèi)绾卫盟?。然后我們將關注電動汽車和電池技術(shù)，并以特斯拉新電池技術(shù)為案例進行分析學習。學生將在項目結(jié)束后，提交項目報告，進行成果展示。

　　個性化研究課題參考：電動汽車鋰離子電池電極納米材料的設計、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)管問題、電動汽車車架和車廂使用的復合材料及其質(zhì)量效應

　　項目大綱

　　電動汽車概述&納米技術(shù)的應用 Overview of nanotechnology & Modern science of electric vehicles, reasons for their development

　　案例學習：電動汽車發(fā)展歷程、汽車結(jié)構(gòu)

　　納米技術(shù)概論: 納米技術(shù)概念及應用、納米薄膜/納米纖維/碳納米管等材料性質(zhì) Introduction to nanotechnology: Concepts and applications of nanotechnology, properties of nano-films/nano-fibers/carbon nanotubes and other materials

　　納米技術(shù)與電池科技：電池概論及化學反應原理、電池容量與能量密度，鋰離子電池、納米材料在電池中的優(yōu)化作用 Nanotech & Battery technologies： Battery introduction and chemical reaction principle, battery capacity, and energy density, comparison and analysis of ordinary batteries and new generation batteries, lithium-ion batteries, nanomaterials in the optimization of batteries

　　特斯拉電池技術(shù)分析 Introduction to Electric Vehicles: A case study of Tesla battery technology

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

　　論文輔導 Project deliverable tutoring

　　項目收獲

　　4周在線小組科研學習+2周不限時論文指導學習 共125課時

　　項目報告

　　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(jié)業(yè)證書

　　成績單

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