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逾越古板的电池系统重大研究妄想面向“双碳”战略和国家清静的重大需求，针对储能电池与动力电池在能量密度、功率密度、清静性、情形顺应性、资源与本钱等方面面临的要害科学问题和手艺瓶颈，生长逾越古板的电池系统和相关理论，为我国下一代电池立异生长提供科学支持。
一、科学目的
聚焦电池系统的能量与物质可控输运纪律，突破古板平板电极界面电荷层理论、“摇椅式”嵌脱储能机制、古板电池质料系统与架构以及目今研究范式等，施展多学科交织融合研究优势，围绕超长寿命、高稳固性储能电池与超高比能动力电池新舷立异，取得前瞻性基础研究效果，引领全球电池科技厘革，支持我国“双碳”战略和能源科技自主自强。
二、焦点科学问题
本重大研究妄想围绕以下三个焦点科学问题睁开研究：
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电池系统中物种的运动纪律与输运理论，多物理�。ǖ纭⒋拧⒘Α⑷取⒐獾龋詈系亩嘧哟溆攵从�。
�。ǘ┛绫曜肌⒍嘟峁沟哪芰�-物质转达与转化纪律。
电池系统中物质与能量输运的多标准情形演变行为，多相微情形中电化学活性位点的协同机制和构效关系，电池全生命周期的结构演变纪律。
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能量高密存储与高效转化的电池系统中电极与电解质表界面的作用机制，电池带电界面调控和性能提升纪律。
三、2024年度资助研究偏向
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围绕上述科学问题，以总体科学目的为牵引，关于探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的申请项目，将以培育项目的方法予以资助，研究偏向如下：
1.电池新看法及新结构。
针对现有电池系统在清静、寿命、续航能力、充电时间、情形顺应性等方面的瓶颈问题，从电极设计、电芯修建、模组集成、电池组治理等标准提出新看法和新结构。勉励申请人提出逾越古板电池系统的原创性电池看法、新的能量贮存与转换的物理化学机制，提出与目今电池系统有实质区别的结构系统与生长路径，掘客能量转换、物质输运、稳固性、清静性之间的关联纪律与转变趋势，剖析电池新结构的能质转达与转化调控纪律。
2.电池新理论及人工智能要领。
针对古板双电层理论和空间电荷层理论无法精准形貌恒定电极电势、恒定离子强度、非平衡态、离子极化场、重大界面双电层等电化学属性的问题，生长针对重大电池系统原位、动态的结构和历程的准确、高效盘算新要领和盘算事情流，提出新理论 ；生长基于第一性原理的多物理场电化学双电层仿真要领，建设从微观到介观的跨标准电化学理论模子 ；探明多物理场耦合下的电荷转移新机制，研究流体电池热质转达和电化学反应耦合历程，构建电池全生命周期全要素数字孪生系统和碳足迹模子。通过高通量盘算以及实验数据，生长针对正负电极、电解质特定性子的机械学习模子，挖掘、设计电池新质料 ；筛选可准确形貌电池特征的形貌符系统，使用机械学习模子，准确评估、展望电池全生命周期参数，明晰电池衰减以及失效机制，建设电池清静性预警战略。
3.电池新表征要领及机制。
针对古板表征手艺难以研究真实工况下电池的问题，生长先进的原位、工况表征新要领，展现真实条件下电化学反应机理，剖析电极质料结构组成、电解液与界面微观结构及动态演变纪律 ；建设表征数据可靠性的质量治理系统 ；研究电池传感响应特征，开发电池无损-工况-全规模检测要领 ；探索超低温、超高温、微重力、强攻击、强辐照等极端条件下电化学反应历程和机制。
4.电池新质料及创造战略。
针对现有电池质料在能量密度、功率密度以及清静性、寿命、本钱等方面的缺乏，突破古板电池质料性能和资源瓶颈，开发基于丰产元素的高比能电池新质料，高清静宽温域阻燃液态和固态电解质，清静且高效的电极质料和要害辅材。团结电池质料基因数据库和智能算法，生长自动化制备和实验验证手艺，实现电池要害质料及配方的理性设计和自动化实验验证的智能闭环。
5.倾覆性电池储能新系统。
提出区别于基于古板能质转化机制的电池系统，勉励创造倾覆性能量贮存新系统，生长基于新的能质转化原理与能量赋存形式的储能器件，剖析储能机制与性能特征的关联，验证新型储能电池系统实现路径和可行性，例如但不局限于同位素储能电池、量子储能电池、相变储能电池、智慧储能电池等非通例储能系统。
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围绕前沿科学问题和工业重大需求，以总体科学目的为牵引，关于前期研究效果积累较好、对总体目的有较大孝顺的申请项目，将以重点支持项目的方法予以资助，勉励与企业团结申报，研究偏向如下：
1.电池系统工况表征新手艺。
针对电池系统动态、工况下要害信息收罗和剖析的瓶颈，依托大型科学仪器装置和其他先进表征手艺，以展现电极结构和电极-电解液表界面要害动态转变历程中的新原理、新机制为导向，构建基于光谱、质谱、能谱等多谱学要领联用的原位/工况表征系统，实现共点（面）、同时刻原位表征电极结构和电极-电解液表界面的要害动态转变历程，生长能笼罩电池全生命周期的多维度工况表征手艺，展现新原理、新机制，针对电池系统要害动态历程的多模态全局表征建设新范式。
2.基于丰产元素的实质清静电化学长时储能新系统。
针对现有储能电池资源受限、高清静危害等问题，开发基于丰产元素的新型高清静电活性物质、正负极、电解质等要害质料，剖析电化学反应历程和能质传输历程基本纪律 ；通过先进表征和模拟要领，厘清电池失效机制，并提出结构调控战略，生长实质清静、低本钱、长寿命、宽温域、快响应的长时储能电池新系统，实现电池80%深度充放电超万次循环的性能突破，优化模组集成和系统治理，探索其在大规模长时能量存储领域的应用。
3.高比能高功率高清静的动力电池新系统。
针对现有动力电池续航里程短和充电速率慢等问题，创造兼容性好和离子电导率高的新型功效电解液、比能高和稳固性好的正负崭新质料和电池新架构 ；团结原位表征手艺和多标准理论盘算模拟，剖析电池中物质与能量输运纪律，剖析质料构效关系，展现质料、电极、电池、模组等差别标准下结构演变纪律，生长高比能、实质清静、快充放、宽温域的动力电池新系统，实现电池能量密度高于700Wh/kg和在10C倍率充电的性能突破，优化模组集成与系统治理，并推动其在动力电源中的应用。
4.高比能长寿命高清静的全固态电池。
针对现有固态电池系统载流子输运速率慢、电极-电解质固/固界面阻抗大等问题，通过开发新型固态电池要害质料与原位电化学表征手艺，多标准剖析固态电池表界面结构演化纪律，展现热-电-力-化学耦合下的电池性能衰退与热失效机制，构建大尺寸固态电池的多物理场耦合模子，生长高比能、高清静、长寿命的固态电池新系统，实现电池能量密度高于600Wh/kg和循环寿命大于1000周的性能突破，优化模组集成与系统治理，提供固态电池失效预警与防护的理论依据。
5.极端条件下能质高效转化的电池新系统。
针对超宽温域、高压力、微重力、高湿度、强攻击、高加速率、强辐照等极端情形与力学条件下的能量可逆存储需求，探明极端条件下荷质传输动力学与历程强化纪律，建设耐受极端条件的电池质料系统新架构，开发知足极端条件使用要求的长贮存、快激活、高比能电池，实现电池事情温域宽于?70℃～+80℃、抗过载能力大于20000g（加速率）或贮存寿命大于20年的性能突破，并提出电池模组集成与系统治理要领。
6.电池人工智能大模子与数据共享平台。
针对电池系统在时空标准的跨越性、重大性以及多物理场、多参数耦合性，构建标准电池模子的实验和盘算融合数据库与开放交互共享平台，生长可细腻化形貌新电池系统结构与性能的人工智能大模子 ；通过多维度要害特征信息抽取和机械学习训练，融合电池领域文献与现有大语言模子，训练具有百亿级参数体量的电池系统大语言模子，为电池新结构开发、新质料系统设计，新物理化学机制挖掘、全寿运气行监测治理等提供智能化数据化手段和共享平台。
四、项目遴选的基来源则
�。ㄒ唬┫该芪平沟憧蒲侍�，注重需求及应用配景约束，勉励原创性、基础性和交织性的前沿探索。
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�。ㄈ┲氐阒С窒钅坑哂杏乓斓难芯炕『颓捌诨�，对总体科学目的有直接孝顺与支持。
五、2024年度资助妄想
拟资助培育项目约25项，直接用度资助强度不凌驾80万元/项，资助限期为3年，培育项目申请书中研究限期应填写“2025年1月1日－2027年12月31日” ；拟资助重点支持项目约6项，直接用度资助强度约为300万元/项，资助限期为4年，重点支持项目申请书中研究限期应填写“2025年1月1日－2028年12月31日”。
六、申请要求及注重事项
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本重大研究妄想项目申请人应当具备以下条件：
1. 具有承� ；⊙芯靠翁獾穆睦� ；
2. 具有高级专业手艺职务（职称）。
在站博士后研究职员、正在攻读研究生学位以及无事情单位或者所在单位不是依托单位的职员不得作为申请人举行申请。
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执行《2024年度国家自然科学基金项目指南》“申请划定”中限项申请划定的相关要求。
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申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2024年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2024年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。
1.本重大研究妄想项目实验无纸化申请。申请书提交日期为2024年4月1日－2024年4月11日16时。请有意申报的学院和西席尽快与科学手艺处王先生、韩先生（89733253）联系，务必凭证通知要求准备质料并在4月8日16时前完成系统填报。
�。�1）申请人应当凭证科学基金网络信息系统中重大研究妄想项目的填报说明与撰写提要要求在线填写和提交电子申请书及附件质料。
�。�2）本重大研究妄想旨在细密围绕焦点科学问题，对多学科相关研究举行战略性的偏向指导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应凭证本重大研究妄想拟解决的焦点科学问题和项目指南宣布的拟资助研究偏向，自行制订项目名称、科学目的、研究内容、手艺蹊径和响应的研究经费等。
�。�3）申请书中的资助种别选择“重大研究妄想”，亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”，附注说明选择“逾越古板的电池系统”，受理代码选择T01，凭证申请的详细研究内容选择不凌驾5个申请代码。培育项目和重点支持项目的相助研究单位不得凌驾2个。
�。�4）申请人在申请书起始部分应明确说明申请切合本项目指南中的资助研究偏向，以及对解决本重大研究妄想焦点科学问题、实现本重大研究妄想科学目的的孝顺。
若是申请人已经肩负与本重大研究妄想相关的其他科技妄想项目，应当在申请书正文的“研究基础与事情条件”部分叙述申请项目与其他相关项目的区别与联系。
2.依托单位应当凭证要求完成依托单位允许、组织申请以及审核申请质料等事情。在2024年4月11日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件质料，并于4月12日16时前在线提交本单位项目申请清单。
3.其他注重事项。
�。�1）为实现重大研究妄想总体科学目的和多学科集成，获得资助的项目认真人应当允许遵守相关数据和资料治理与共享的划定，项目执行历程中应关注与本重大研究妄想其他项目之间的相互支持关系。
�。�2）为增强项目的学术交流，增进项目群的形成和多学科交织与集成，本重大研究妄想将每年举行1次资助项目的年度学术交流会，并将未必期地组织相关领域的学术钻研会� ；褡手钅咳险嫒擞幸逦窦尤氡局卮笱芯客胫傅甲易楹椭卫硎虑樽樗橹纳鲜鲅踅涣髟硕�。
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