大学生创新创业训练计划智能管理平台
第二十六期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
自动充电储能新材料与新体系探索
创新训练项目
工学
材料类
创新类
材料科学与工程学院
林天全
指导教师
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指导教授作为项目负责人承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金（优秀青年基金、面上项目）、XX项目等多项与该课题密切相关的项目，可支持PRP项目顺利完成。
指导教授大力支持学生完成PRP项目。
1. 本实验室已建立完整的储能新材料与器件研发平台，可保障本项目顺利完成。
2. 导师承担了国家重点研发计划、国家优秀青年基金等项目，可保障学生的科研工作顺利进行。
2. 目前课题组学生较少，指导教授将手把手亲自指导学生。
高能量密度、高功率密度、高安全、长寿命（三高一长）的稳定电源是电动汽车、消费类电子设备、便携式军事装备等产业的发展关键。如在全球最先进的单兵作战系统中，发电+储电等电源重量占士兵总负荷的超过40%。“三高一长”的轻量化稳定电源，可大幅度提升作战效能，是各国军事智能化亟待解决的重要难题。基于无机材料构建的传统电池，都是以离子扩散或转化反应为储能机理，无法突破“三高一长”的瓶颈。本项目发展“发电+储电”一体的新技术，研发在阳光、空气等自然力驱动下即可自动充电的新材料和电源系统，对规模储能、便携式设备等产业具有重要的变革性意义。
针对不同应用场景提出两种方案：一是利用阳光自充电，一种材料同时实现光电转化与电荷存储；二是利用空气氧化放电态的电极材料，实现氧化自充电。为此，本课题提出“分子基元能量转化+限域微结构化学储能”的多功能材料设计新思想，借助机器学习，筛选三嗪、氰胺等多功能分子，在发电功能分子上构筑具有空间限域效应的微结构以实现储电功能，研发可移动、可自动充电的超时长稳定电源，为单兵作战系统提供轻量化的全天候可持续电源。