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标题: 释放能量转换和存储设备中多尺度建模的力量

生物: Xinfang Jin博士于2018年秋季加入马萨诸塞大学洛厄尔分校机械工程系，担任助理教授。 她于2014年获得南卡罗来纳大学机械工程博士学位。 她的新濠影汇线上赌场研究重点是能量转换和存储设备的多尺度计算建模和仿真，包括燃料电池、电解电池和锂离子电池。 她已经获得了NSF CBET， DOE EERE，海军新濠影汇线上赌场研究办公室和各种工业合作伙伴的资助。 金博士发表了70多篇期刊论文，被引用超过890次，h指数为17。 她曾担任电化学学会（ECS）会议的研讨会组织者和会议主席。 此外，她被选为高温能源、材料和工艺部门执行委员会的普通成员，也是ECS会议小组委员会的成员。

文摘: 将大量可再生能源并入电网带来了重大的技术挑战，如天气依赖性、可变性和不确定性。 这些特性导致净负荷波动频繁且剧烈，对电力系统的灵活性要求很高。 能量转换和存储设备可以通过调节供需平衡、补充传输、提供运行储备等方式，为一体化提供服务支持。 锂离子电池（LIBs）可以满足快速响应速率和高功率能量比的短期存储设备。 除了昼夜储存之外，可再生能源的高渗透率可以通过多日甚至季节性转换和氢技术（如固体氧化物电解槽和燃料电池）来促进。 能量转换和存储设备大多是多孔的、复合的、微米级的多层组件，其性能与单个材料以及具有不同缺陷性质、微观结构、界面和相的材料之间的相互作用密切相关。 多尺度建模工具被认为是一种有用的工具，可以弥合不同尺度上的理解之间的差距，并有助于基于考虑不同维度上多个因素权衡的整体原理来更新设备。 具体来说，在原子水平上，它可以提供材料的晶体结构与其物理和电学性质之间的见解； 在微观结构水平上，它可以展示不同的界面和相如何在局部相互作用，从而影响整体均质材料的性能； 在连续体水平上，它有助于理解限速机制和优化操作条件以获得高性能； 在系统层面，它可以预测设备用于实际应用时的整体效率和性能。 本讲座介绍了多尺度建模在能量存储和转换领域的应用，以促进新材料，最佳微结构和更好的器件的发现。 具体内容包括：(1)能量转换和存储的基本概念； (2)模型与实验耦合的理论框架； (3)案例新濠影汇线上赌场研究1:LIB阻抗谱分析在电池诊断中的应用； (4)案例新濠影汇线上赌场研究2：固体氧化物电解槽的跨尺度模拟。 (5)其他尺度/应用的建模也将简要介绍。

学生主持人：麦迪逊·莫雷