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线下科研项目 | 纤维素水凝胶电解质制备研究
化学材料 | 可穿戴电池 | 纤维素复合水凝胶
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纤维素水凝胶电解质制备研究

化学材料 | 可穿戴电池 | 纤维素复合水凝胶

【课题简介】


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图1. 传统电池和柔性电池的结构示意图

可充电电池(图1),具有高的能量密度,广泛应用于日常生活,如电子手表、手机等。然而,当前面临着许多挑战:液态电解质在外界压力下会泄漏、有机电解液有毒和易燃、使用液态电解质会造成电极腐蚀。因此,急需一种全新的电池来满足我们的生活需求。

最近几年,基于水凝胶电解质的可穿戴电池(图1),具有优越的机械性能,高的能量和功率密度,环境友好,安全性高,成本低等特点,越来越受欢迎。尤其是,天然聚合物基水凝胶电解质,如纤维素基水凝胶电解质,可以在自然条件下降解,可拉伸压缩,被广泛用于构建多功能的可穿戴电池(图2)。然而,水凝胶电解质在低温下不可避免被冻结,从而失去机械性能和导电性能,造成电池失效。因此,迫切需要一种方法来解决这个问题。

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图2. 基于纤维素复合水凝胶的环境适应型储能设备

受冬季下雪后公路上撒盐能防止结冰现象的启发,研究人员在水凝胶电解质中引入无机盐(如NaCl,LiCl,ZnCl2),成功研制出抗冻型水凝胶电解质,组装的柔性电池,即使在零下20到60 °C,也能稳定工作(图2)。

实验方案:


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能够学习到的实验技能及操作的实验装置:掌握和提升常见的化学材料类实验操作技能,了解电化学工作站、万能电子试验机、示差热分析仪、扫描电子显微镜等各种精密仪器使用知识。



【项目介绍】

本项目采取5-10人小班授课教学形式,由国内外名校教授+硕博助教双师辅导、班主任全程督学,保证课题项目有规划、有纪律、有成效地完成。

项目包含课题相关知识学习、实验教学与操作、实验阶段性汇报、论文写作辅导、论文修改指导、模拟答辩等环节,通过理论知识+实验操作相结合、导师指导+助教辅导+班主任督学相配合,在研究探索中把学科领域知识融会贯通,把论文写作与发表技巧理解吸收,全面提升科研背景实力。

开班时间:满5人即可开班,开班时间待定。



【项目收获】

  • EI/CPCI国际会议论文发表(共同作者)

  • 教授亲自撰写的推荐信

  • 导师签名的项目结业证书

  • 获得学科领域的前沿知识、科研项目的实践经验、科研论文的写作技巧

  • 接受全面的科研训练,提高学术综合能力,提升科研背景实力



【项目亮点】

  • 三师优质辅导:名校教授+硕博助教+班主任,共同辅导教学,提供优质教学服务体验。

  • 小班授课教学:5-10人小班授课,班级互助互勉,保证教学到位、学有所成。

  • 课程精心打磨:9周授课&研讨+3周论文撰写+40节论文基础课,内容精心打磨,严格把控质量。

  • 授课形式丰富:课前预习+直播上课+录播复习+在线答疑+作业巩固+导师点评,采用视频授课,导师助教在线答疑交流,及时解决课程问题。

  • 1V1论文指导:提供1V1论文指导写作与修改,助力论文高效发表。

  • 全程督学打卡:教授全程指导项目开展;助教在线答疑解惑;班主任全程监督学习打卡。

  • 收获高含金量:推荐信+学术证明+论文+科研实战经验,助力申请名校offer。



【导师介绍】

Dr. Yang 

北京林业大学教授、博士生导师

  • 目前主要从事纳米纤维素等天然高分子软物质材料方面的基础研究。

  • 主持国家自然科学基金项目两项,参与十三五国家重点研发计划等十余项课题。

  • 在Macromolecules、ACS Macro Letters、Biomacromolecules和Soft Matter等高分子材料主流刊物上z表论文40余篇,获授权国家发明专利4项。



【课程安排】

  • 12周三师在线科研辅导:国内外名校教授+硕博助教共同辅导、班主任全程督学,包含9周在线授课+3周论文辅导。

  • 40节论文基础课永久学习:论文写作与发表系列精品课程视频永久回放,随时随地随心学。

课程大纲图片.png

【适合人群】

  • 适用意向学习化学材料方向,数学、化学、物理、生物、材料在读高中生/本科生/硕士研究生/博士研究生等;

  • 计划留学/升学,计划申请海内外名校,需要提升申请竞争力的学生;

  • 希望提前了解意向专业,增加自身科研项目课题研究经历的学生;

  • 需要具备的理论基础:化学知识(有相关理论基础更佳)


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