2021年能动学院大学生创新创业项目教师题目汇总-能源与动力工程学院

2021年能动学院大学生创新创业项目教师题目汇总

发布时间：2020年11月06日 17:14 作者：来源：点击率：次

2021年能动学院大学生创新创业项目现面向学院教师征集题目26项（见附件），请同学们选择感兴趣的题目与指导教师积极沟通，争取成功申报。

2021年能动学院大学生创新创业项目教师题目汇总
序号	题目	拟题教师	联系方式	题目要求及简介
1	自支撑碳气凝胶负载金属单原子氧电催化剂的制备及其在锌空电池中的应用	张会念	13313436928	能源危机和环境污染是当今世界的热点话题，燃料电池作为一种高效、清洁的能源转换装置，可以同时解决能源危机和环境污染两大难题。科技部的国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项把燃料电池放在了重要的发展方向。其中，氢作为主要燃料发电的燃料电池被认为是最有希望的新型化学电源之一。燃料电池技术虽然取得了长足进步，但尚未大规模商业化，这主要是由于燃料电池的阴极氧还原反应过电位高，动力学缓慢，需要大量Pt来催化。但Pt价格昂贵、稀缺，因此开发廉价、高效的非贵金属氧还原催化剂成为研究热点。碳材料（石墨烯、碳纳米管等）负载的过渡金属单原子催化剂因具有金属原子利用率高、选择性高和催化活性高等特性具有潜在的研究价值。本创新创业实践方向拟通过制备高性能的碳基载体负载的金属单原子催化剂，实现高效的电解水产氢和电催化氧还原，继而组装成燃料电池或金属空气电池，以提供新、高效、安全且环境友好的能源。
2	基于膜分离技术的复杂电解质溶剂在生物质能利用过程的回收研究	梁骁聪	18536870883
3	多色荧光碳量子点的制备及其应用	刘斌	19834539204
4	高质量大面积二维WS₂材料的合成	李宁	18834837663	大面积和高质量的二维晶体是开发下一代电子光学器件的基础。晶圆尺度二维材料的合成是工业应用的关键步骤，其仍是一个重大挑战。具备类石墨烯结构的过渡金属硫族化合物，适合作为下一代微电子和光电子器件的沟道材料。目前仍需要解决制备上的关键科学问题。
5	二维TMDs基异质结构的合成及催化应用	李宁	18834837663	相比于传统的光催化材料，半导体性二维过渡金属硫族化合物（TMDs）具有比表面积大、合适的带隙能够转化更多的太阳能。然而，如何激活钝化的基平面和进一步提高光生电荷转移效率仍然面临挑战。
6	双金属硫化物负极材料的储钠机理研究	张耀辉	15383465847	题目要求：设计并制备至少三大类双金属硫化物负极材料，并进行钠离子电池的组装和性能测试。简介：钠离子电池作为新生代的二次电池有着巨大的应用前景，其负极材料的研发受到众多研究者的关注。双金属硫化物作为钠离子电池负极材料有着容量高的优点，其中金属的种类和含量有着不可忽视的作用。本题目旨在通过探究不同金属种类及配比下双金属硫化物的储钠机理，并寻找其中可能蕴含的科学规律。
7	分级结构锌离子正极材料的设计、制备及改性	钟晓斌	19834538242	在诸多的纳米结构中分级结构也能有效地改善材料的电化学性能。分级结构能够对电极材料的结构起到支撑作用，从而能有效地保持其在充放电过程中的结构稳定。分级结构也可以抑制电极材料的团聚，使得有较大的比表面积，使得电解液能渗入其中，表现出良好的导电性。因此本课题，拟采用水热法，巧妙的利用采用酒石酸钾钠作为结构导向剂，设计制备出三维团簇分级结构的ZnMn2O4，并对其在锌离子电池应用中的电化学性能进行评估。在课题目的执行期间参与人应认真负责，确实保证充足的时间参与实验及相关表征的工作，按时完成课题。
8	核壳立方体结构钾离子负极材料的设计、制备及改性	钟晓斌	19834538242	核壳纳米结构能够利用壳层保护核层的电极材料，使得在充放电过程中核层电极材料的稳定性得到极大的提高，有效改善电极材料的循环稳定性能。因此本课题，拟采用共沉淀法，制备立方体电极材料前驱体，并包覆碳层和石墨烯，设计制备出核壳结构的NiCoP化物，并对其在钾离子电池应用中的电化学性能进行评估。在课题目的执行期间参与人应认真负责，确实保证充足的时间参与实验及相关表征的工作，按时完成课题。
9	镍钴氢氧化物纳米网阵列可控生长及在非对称超级电容器中的应用	王月清	15834035827	要求：对镍钴氢氧化物的性能及其在超级电容器中的应用有初步了解，具有较强的动手能力。课题简介：采用溶液法控制镍钴氢氧化物的生长形貌，构建三维纳米网状结构用作非对称超级电容器的阳极，探究纳米网生长规律，特定纳米结构与电化学活性间的构效关系，组装成器件用于电化学储能。
10	一种汽车转向指示表	王英	13803433078	根据汽车转向特点，设计一种可以提示驾驶员汽车是否回正的指示机构
11	微型转子发动机原理演示及验证	李斌茂	13834680930	通过探索创新实践完成新型微、小动力系统装置设计及理论验证。使学生对热力发动机工作原理、热力循环得到深刻理解，并推动热力发动机技术的发展。
12	小型自平衡双曲面活塞发动机原理演示及验证	李斌茂	13834680930	通过探索创新实践完成新型微、小动力系统装置设计及理论验证。使学生对热力发动机工作原理、热力循环得到深刻理解，并推动热力发动机技术的发展。
13	基于太阳能与波浪能的小型自主式水下航行器原理演示及验证	李斌茂	13834680930	通过探索创新实践完成水下无人航行器关键结构设计及理论验证
14	基于机器学习方法预测和评估新能源汽车动力电池的性能	刘锋	18834878913
15	数字化工具在心血管疾病诊断中的应用	刘锋	18834878913
16	太阳能电池-光电转换	贾素萍	13803497626	新型太阳能电池相较于传统硅基太阳能电池和薄膜太阳能电池，其工艺流程简单，其中钙钛矿太阳能电池近几年来发展迅猛，效率已达到23%以上，但是其稳定性较差，本创新实践方向主要优化设计新型太阳能电池结构组建中的光活性层、介孔层、固体电解质以及背电极层，以期改善光电转换效率及稳定性，能够长期稳定驱动小型电力设备。
17	氢动力发动机关键材料的研究	王慧奇	13803431396	氢燃料电池是氢动力发动机的核心单元，质子交换膜是氢燃料电池的关键材料之一。本课题主要采用CCM法制备膜电极。
18	氧化铪基高熵氧化物的制备及导热机理	范薇	13772055501	提高发动机热转换效率是降低能源消耗的有效方法，而发动机核心热端部件表面低热导率热防护涂层材料的应用是提高热转换效率的重要途径。本项目以低导热氧化物材料的成分设计等热点问题为导向，以稀土掺杂铪酸盐材料为基础，通过调控材料组元、合成温度与物相结构的内在关系，形成多组分稀土铪酸盐高熵氧化物的可控制备技术，并对其导热系数进行分析表征，为高温防护涂层的有效应用提供候选材料。
19	铝基活塞表面用金属陶瓷复合涂层的制备及高温性能研究	范薇	13772055501	在发动机运行过程中，受到高温燃气周期性的作用，活塞承受高的热负荷，常用铝基活塞不耐高温，容易使得活塞顶部形成孔洞或裂纹。本项目拟通过等离子喷涂技术在铝基活塞表面制备金属陶瓷复合涂层，并对其高温性能进行表征，以提高活塞表面使用温度，进一步提升内燃机的服役效率。
20	高校实验实训服务平台设计	刘勇	13934516585	本项目计划针对高校实验实训平台提供在线管家式服务，特别是实验用品采购、平台建设及耗材采购存储管理，突破时间和空间上的局限性，操作流程规范化，规避各种廉政风险，实现了公开、公正、公平，实现了服务需求的大数据分析，提高服务保障能力，满足了实验室建设运行和管理的科学化、网络化、精细化管理需求。要求：具备小程序或app开发应用能力或文案宣传策划能力，有志于投身创业且时间充裕的同学。
21	一种抗磨减摩纳米添加剂的制备和性能验证	刘勇	13934516585	（1）任务：开展纳米添加剂的制备和抗磨减摩效果应用现状调研；结合万能摩擦磨损试验机对配制好的分散液进行长磨实验，通过控制变量，例如，载荷、时间、转速、磨损形式和使用浓度等，得到每组数据，建立对应的动态曲线，研究添加剂在不同试验条件下的润滑规律。并用金相显微镜，对实验后的试样进行表面分析，分析其磨损表面形貌，得到样品表面粗糙度、划痕深度和磨斑直径等。（2）要求：根据现有的磨损机理和润滑机理，分析纳米润滑油的作用方式以及抗磨减摩的具体内容，并提出相应的试验方案和减摩效果评定；提出一种添加剂的制备方法并申报国家发明专利。要求：时间充裕，能专心从事实验及数据处理工作。
22	新能源互补照明系统设计及产业化推广	刘勇	13934516585	本项目针对传统太阳能路灯，引入新能源技术升级，第一目标是城市道路，人行道，广场，学校，公园，庭院，居住区，厂区以及其他需要室外照明的场所；第二目标是城市亮化、学校教室、隧道、航道、桥梁、水下、温室蔬菜植物棚、危险地域照明。特别适用于石油、化工、煤矿等换灯困难以及对安全要求高的重要场所。要求：对新能源应用有兴趣和基础，或具备一定的文案宣传策划能力，并有志于投身创业推广且时间充裕的同学。
23	醇电混合动力对置二冲程发动机设计及研究	杨伟	15624904208	（1）任务：根据已有的对置活塞发动机构造和工作原理，设计醇类燃料和电能混合动力对置二冲程发动机的结构和工作系统布置，并对醇电混合动力对置二冲程发动机的工作过程进行仿真，研究关键参数对其性能的影响规律及能量管理策略，为能源的利用提供一种新思路和新探索。（2）要求：喜欢建模与仿真，愿意挑战自己！熟练应用系统建模的知识和方法，创建工程应用级别的三维模型；熟练应用一维仿真软件模拟混合动力发动机的工作过程。精雕文字，凝练研究过程，形成具有逻辑性、创新性和实用性的研究报告，同时提出一项发明专利。
24	柔性运动对活塞发动机换气性能可视化测试系统设计及研究	杨伟	15624904208	（1）任务：根据已有的对置活塞发动机构造和换气过程测试原理，设计运动柔性可控的对置活塞发动机换气性能可视化系统机械结构，建立换气性能可视化测试系统（流量、压力、温度等关键参数的测试），并采用高速相机拍摄技术，验证并研究不同控制参数细换气过程的流场分布和换气性能评价。（2）要求：喜欢建模与试验操作，愿意挑战自己！熟练应用系统建模的知识和方法，创建工程应用级别的三维模型；采用已有的机械、控制等方面的知识，搭建可视化试验平台。精雕文字，凝练研究过程，形成具有逻辑性、创新性和实用性的研究报告，同时提出一项发明专利。
25	内燃机燃料单液滴蒸发实验系统设计	马富康	13934131359	（1）任务：设计内燃机燃料单液滴燃烧实验系统，包括：1）隔热定容弹体设计、2）加热系统设计、3）温度控制系统设计。（2）要求：完成系统原理设计、实物搭建、实验调试、结果分析。
26	内燃机燃料单液滴燃烧实验系统设计	马富康	13934131359	（1）任务：设计内燃机燃料单液滴燃烧实验系统，包括：1）平面火焰燃烧器结构设计、2）冷却系统设计、3）控制系统设计。（2）要求：完成系统原理设计、实物搭建、实验调试、结果分析。

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