电气工程

　　一封专属导师推荐信

　　一封完整的科研报告

　　一次完整的科研经历

　　【电气工程】

　　超级电容器储能及能量转换研究

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　　项目介绍

　　正式科研：1v1线上定制辅导

　　项目收获：科研报告、导师推荐信

　　科研补充包：48课时科研基础课+15课时学术写作基础课

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　　涉及领域

　　本课题涉及到电气工程 | 储能 | 能源材料 | 超级电容器 | 能量转换等方面的知识，适合申请物理学 | 工程物理学 | 储能 | 电气工程等相关专业的学生

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　　适合人群

　　有意提高自身知识水平及学术能力的学生

　　有意掌握最前沿科研热点及科研方法的学生

　　有留学意向、跨专业深造的学生

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　　研究前沿性

　　作为2021年度国际十大科技新闻之一，超级电容器兼具电容器高功率密度与电池高能量密度储能特性，是目前能源领域的“明星”储能器件，被Science，Nature等高水平期刊频繁报道，多次获国家高新技术项目资助。超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双电层来储存能量的新型元器件。相比于蓄电池和传统物理电容器，超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、免维护、绿色环保等优势，具有很大的商机潜力和学术研究价值。依据其储能机理不同，又可分为双电层电容器与法拉第准电容器两大类。此外，超级电容器的电解液种类、活性材料类型、电解液状态形式等要素也会影响其储能与能量转化的性能，提高超级电容的能量密度是目前的重要课题。对于超级电容器的深入研究是能源领域未来发展的重要方向之一，对于能源的高效利用也有着长远的价值。

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　　研究介绍

　　本项目从传统蓄电池及物理电容器出发，首先了解传统技术的物理学及电化学特性，并考察它们在能源储存与转换方面的特点。然后，学习超级电容器的相关理论与结构设计，从储能与能源转换两个角度，分别与传统蓄电池和物理电容器进行比较，分析超级电容器的优势。最后学生须综合分析超级电容器的性能特点，并从设计角度出发，考察超级电容器性能优化的方向，评估超级电容器对于提高能源利用效率的研究价值。

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　　课题要点

　　课题研究方法

　　文献学习、实例分析、对比分析

　　课题难点

　　需要理解物理学及电化学基础知识，并具备一定的超级电容器特性解析能力。

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　　1v1定制化辅导参考任务

　　任务一

　　掌握查阅文献和研究方法

　　掌握查阅文献和面向文献学习的方法;

　　掌握文献管理的方法;

　　通过查阅文献，学习该方向的研究热点和方向;

　　掌握快速提炼文献重要信息的方法。

　　任务二

　　了解传统蓄电池及物理电容器相关研究

　　了解传统蓄电池及物理电容器的物理学原理与特性;

　　分析其在能源储存与转换方面的特点。

　　任务三

　　学习超级电容器的电化学储能原理

　　基于物理理论，分析超级电容器双电层储能原理;

　　基于电化学理论，分析超级电容器赝电容储能原理;

　　探讨超级电容器相比于传统蓄电池在储能方面的优势。

　　任务四

　　学习超级电容器的提高能量密度的原理与方法

　　基于前面的理论，分析影响超级电容器能量密度的因素与机理;

　　探讨超级电容器提高能量密度的策略。

　　任务五

　　性能分析与优化

　　综合分析超级电容器的性能特点;

　　从设计角度出发，考察超级电容器性能优化的方向;

　　评估超级电容器对于提高能源利用效率的研究价值。

　　任务六

　　项目收尾

　　撰写整体报告;

　　准备一次20~30分钟的presentation。

　　(以上任务仅供参考，实际辅导根据定制化要求展开)