本技术提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 随着智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的快速发展，锂离子电池（Lithium Ion Battery, 简写为LIB）已经成为最成功的电化学储能设备之一，并从根本上影响并改变了人们的日常生活方式。随着制造工艺的逐步成熟，LIB的能量密度已经接近其理论极限。另一方面，可移动电子设备的快速普及和汽车电动化的蓬勃发展也不断要求开发具有更高能量密度的充电电池以满足实际使用的需求，而最先进的LIB依然无法完全满足上述需求。因此，寻找更高能量比的锂电池电极材料，加快下一代新型锂电池关键技术的相关研究，已成为制约锂电池技术产业发展进步的关键问题。锂金属电池的能量密度虽足以达到下一代电动车的要求，但其自身的稳定性仍令人担忧，这主要是因为Li金属的反应活性过高，其几乎可与所有的电解液均能自发地发生化学反应。在电池的运行过程中，Li电极和电解液之间通过自发化学反应和电化学反应导致了固体电解质界面（solid electrolyte interphase，SEI）的形成。当所形成的SEI结构不均匀时会诱发电池体积膨胀，此外，充放电过程中锂的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成，锂枝晶的不规则生长会刺穿SEI，导致SEI膜发生破裂，并产生死锂，降低锂金属电池库伦效率；更严重的是，锂枝晶的不断生长会刺穿隔膜，造成电池内部的短路，导致火灾和爆炸等安全事故，大大缩短了电池的使用寿命，严重阻碍了其大规模商业化发展。因此，SEI对LMB的性能具有至关重要的影响。良好且稳定的SEI可以阻止（或者大幅度减缓）负极界面上反应的持续发生，起到保护Li电极的作用。针对下一代高稳定性锂金属电池设计中存在的关键问题，结合国际研究进展与本团队前期研究基础，我们提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。本方案已形成完整的工作流，相关自动化软件已开发完成并交付使用，且具有完全的自主知识产权，可用于国内外上游电池生产研发企业积累原始电池性能数据，大范围筛选有效电解液组分，指导下一代高能量密度锂电池研制。 我们的技术优势与创新主要表现在： 1）首次在电池体系中实现了QM与MM的混合模拟与混合加速； 2）在电池体系模拟中实现了开放电子体系对电化学反应的热力学和动力学预测； 3）在保证精度的前提下，实现了在纳米尺度上对真实的实验SEI结构直接模拟； 4）通过耦合深度机器学习，实现了电解液组分大范围筛选与性能优化。

电子模拟功率负载是一种利用电力电子技术、计算机控制技术及电力系统技术设计实现的。用于对各种直流电源进行考核实验的实验装置，主要作用是替代传统的实际耗电方式运行的电阻型功率负载进行相关的功率实验，与电阻型负载相比它有以下的优点：在完成测试功率实验的前提下，将待试设备的输出能量反馈到电网，节约了能源，不产生大量的热能，避免了试验场所温度升高。并且具有如下几项特点： 1.不需体积庞大的电阻箱及冷却设备，节约了安装空间。体积小，重量轻。 2.模拟的功率连续可调，使用范围增加。 3.采用能量回馈方式，试验场所不必配备大容量的电源，降低了供电容量的开支。 4.反馈的电能可设为超前无功的形式，对电力系统进行功率因数补偿。 应用范围与市场前景： 该电子模拟功率负载可普遍应用于通讯电源出厂试验、各种整流柜出厂试验、牵引动力试验、大功率充电电源试验、蓄电池放电试验、电机出厂试验、柴油机汽油机出厂试验、汽车动力性能试验、电解电镀电源出厂试验等场合。 随着国民经济的发展，人们对能源的要求及试验自动化的要求越来越高，工业、交通等场合越来越需要大功率试验手段，能源的紧缺使得能耗的费用也越来越高，基于节约能源减少开支和试验自动化的要求，该装置将有广泛的应用前景。 经济效益分析： 设备投资用所节约的电费在一至两年内收回；若考虑使用该设备后节省了供电容量、减少了安装空间的费用，设备的投资将在一年内收回。 以50kVA的试验设备为例，通讯电源的出厂试验要求有72小时的连续运行，若该设备在全年内用足80%的时间，该机效率为90%，可节电50（kW）×360（天）×24（小时）×80%×90%=311040度，以每度0.5元计，一年节约电费15.5520万元，若以每台设备25万元计，大约一年半的时间可收回设备投资，若再综合考虑到电网容量的节约及安装场地的减少，则可在一年内收回设备投资。

全三维粒子模拟软件CHIPIC是国家*63计划*03主题支持项目“***粒子模拟软件研发”的主要研究内容，其研究目的是在坚实理论基础指导下，深入开展强波粒相互作用理论及HPM和HPMM相关理论研究，建立强流相对论互作用的理论体系，为高功率微波器件理论研究提供一款实用的粒子模拟软件。 因为粒子模拟软件在军事领域有重大应用价值，国外的一些先进粒子模拟软件对我国是禁运的（如美国的MAGIC），从而一些内部技术对我国也是封闭的。本软件是完全依靠国内的自身条件研制完成的，是具有完全知识产权的软件。由本软件运算的准确性（与国外软件比较验证）可以证明本成果使用的技术线路是完全可与国外软件媲美的。 该项目完成了三维电磁粒子模拟理论与算法、软件设计、软件测试等研究内容，突破了高效并行计算、大尺度结构建模、三维PIC/MCC混合算法等关键技术，设计了友好的图形化输入界面及多窗口输出界面，形成了功能完整的CHIPIC3D模拟软件。并最终应用于对高功率微波源、真空电子学太赫兹源、脉冲功率真空器件等进行三维粒子模拟。 该项目主要技术指标如下：1.CHIPIC3D全三维电磁粒子模拟软件在直角及圆柱坐标系下实现了三维FDTD及粒子算法，能对各种对称、非对称结构的高功率微波源及太赫兹波源器件进行三维粒子模拟，模拟结果与实验吻合。2.采用基于消息交换与共享内存相结合的并行计算方法，使加速比达到30以上;3.采用分段建模并行计算的方法，能对30米以上大尺度精细结构进行三维粒子建模及模拟；4.将蒙特卡洛及Vaughan模型算法应用于三维粒子模拟软件，使其能模拟介质表面二次电子倍增、气体放电及介质表面击穿等复杂物理问题；5.采取面向对象的方法，能提供友好的图形化的输入界面及多窗口输出界面。 目前该软件已在中国工程物理研究院流体物理研究所、中国工程物理研究院应用电子学研究所、北京应用物理与计算数学研究所、国营第七七二厂、四川大学电子信息学院、西南交通大学等单位应用。从军事应用角度来看，该软件将缩短我国高功率微波源的研究周期，从而加快我国军队相关武器装备的研究进程；从经济效益角度来看，该软件避免了大量的重复加工及重复试验，节约了大量的人力物力，从而为用户单位带来巨大的经济效益。

该项目主要技术指标如下：1.CHIPIC3D全三维电磁粒子模拟软件在直角及圆柱坐标系下实现了三维FDTD及粒子算法，能对各种对称、非对称结构的高功率微波源及太赫兹波源器件进行三维粒子模拟，模拟结果与实验吻合。2.采用基于消息交换与共享内存相结合的并行计算方法，使加速比达到30以上;3.采用分段建模并行计算的方法，能对30米以上大尺度精细结构进行三维粒子建模及模拟；4.将蒙特卡洛及Vaughan模型算法应用于三维粒子模拟软件，使其能模拟介质表面二次电子倍增、气体放电及介质表面击穿等复杂物理问题；5.采取面向对象的方法，能提供友好的图形化的输入界面及多窗口输出界面。

若将氧化物变薄到乃至单层，其表面自由能受基底金属的调制会向金属表面自由能靠近（化学势的混合），此时沉积在薄层氧化物上的金属就有可能处于高分散状态。研究人员在 Cu(110) 单晶表面生长单层 CuO 薄膜，再沉积铂 (Pt) 金属原子，得到 400 K 以上热稳定的 Pt 单原子模型催化剂。若将氧化物层厚度增加，相同沉积量的 Pt 原子则在室温下便会团聚，形成金属团簇。这种负载型金属单原子模型催化体系的制备方法简单易行，不需要通过吸附分子或者嵌入晶格来稳定金属单原子。

产品详细介绍    学硕模拟法庭教学软件 一、软件介绍：《学硕模拟法庭教学软件》采用B/S结构，即浏览器和服务器结构。在这种结构下，用户工作界面（管理员、教师与学生各端口及平台）的操作，只需要通过IE或其他浏览器来实现法学教学过程的仿真模拟。软件分为实验考核管理阶段、诉讼审判阶段、案例、证据分析阶段和法庭知识、法律法规查询四大模块。其中诉讼审判阶段包括庭审准备阶段（书写法律文书）和3D仿真场景模拟庭审（法庭调查、法庭辩论、书写裁判文书等）阶段两大模块。每个阶段教学过程中，让学生把掌握的法学理论知识与实际司法实践结合起来，通过软件的模拟实践，有助于学生灵活运用法学知识、提高思维辨别能力、法律诉讼、庭审程序意识。软件在方便教师教学考核管理的同时，让学生在虚拟仿真的环境中真正锻炼自己的实践能力。         二、功能模块： 1、实验考核管理阶段 教师根据实际教学情况添加实验案件、分配学生角色；待学生完成审核后可根据学生对案件审理（法律文书、庭审笔录和裁判文书）情况进行考核评分。                       2、诉讼审判阶段 软件根据民事、刑事、行政案件对法庭诉讼程序分角色进行模拟，在庭审准备阶段填写起诉书、传票、受理通知书、应诉通知书、合议庭组成人员确定书、送达回证等法律文书。庭审阶段通过3D 仿真模拟场景，让学生分角色进行法律庭审：入庭、法庭纪律宣布、开庭、身份核对、宣布权利义务、询问回避、法庭调查、举证、质证、法庭辩论、最后陈述、调解、合议、宣判、上诉、撤诉等流程的模拟。从而达到提高学生实际庭审过程中的对案件诉讼、庭审程序的熟悉掌握。                                                     3、案例、证据分析教学阶段 教师可根据实际教学情况设置大量案例、证据让学生进行理论分析。软件分案件实验和案件练习，教师可根据学生案件分析情况设置提示功能，并对学生进行考核评分。同时软件提供大量的案例资料供学生查阅。   4、法庭知识、法律法规查阶段 软件附带大量的法庭知识和较系统的法律法规，方便教师和学生在法庭审理过程中查阅，也可以作为课余查询而用。教师可根据实际需要对法庭知识和法律法规的修改、添加和删除。 三、软件特点 1、系统要求提供不同诉讼类型的30个真实案件，此案件均为真实案件通过扫描等技术处理而来，包括判决书、案情介绍、证据链等方便教师添加实验，案例分析系统，教师可根据学生分析情况可以考核评分。并提供30个案件电子版包括：代理词、起诉书、起诉状、原被告证据、判决书等扫描件。 2、提供大量的案件证据库，学生可以根据案情需要来收集证据，从而提高学生运用证据的能力。 3、提供方便的法律、法规、司法解释的查询，软件收录人大法律、地方法律、部委法律十几万条，几百种法律文书模板供学生查阅，并有几千种司法解释、还有大量辩护词等以便在庭审过程学生可以随时查阅，也可以作为课余查询而用。 4、引导学生制作法律文书（起诉书、传票、受理通知书、应诉通知书、合议庭组成人员确定书、送达回证、庭审笔录、合议庭评议笔录等）和裁判文书（判决书、调解书、裁定书）。 5、教师不必在模拟法庭现场看完学生庭审。软件在庭审完毕以后教师端只需在后台即可查看各学生扮演不同角色时出示的法律文书和整个庭审表现，还可以根据学生在法庭开庭中的表现对其打分。 6、该软件不受时间空间的影响，学生在寝室和机房都可以来完成试验，同时还能就一个案件，让多组学生同时进行开庭，以便更好检验学生对所学知识掌握的情况。 7、软件提供多种诉讼类型的案件，如民事、刑事、行政、简易程序、普通程序等案件类型。软件真实的模仿了现实庭审中各个环节的程序，让学生更好的熟悉法庭审判活动。 8、针对现在高校法学专业开展的法律诊所，学生在代理案件诉讼前可以对案件进行仿真练习，让学生在法院代理庭审中有更充分的准备。 9、根据现实法院案卷装订，学生在实验完成后生成完整的书面案卷，可以作为实训报告供教师考核评分。 10、该软件突破了一种新型的教学模式，可以解决因学生人数多对于审判角色的分配难的问题，让庭审不再是一个学期参与一次的梦想。 11、软件采用最新的3D虚拟场景，来仿真开庭，增加互动性，让庭审不再变得枯燥乏味。 12、软件提供实时的师生互动交流平台，有助于教师更好的指导学生，也有助于学生间相互交流学习。 附图：                                  

天津市大学软件学院是市委市政府批准设立的隶属于天津市教委具有独立法人的事业单位。学院2008年9月奠基，2010年10月正式启动。学院以软件产业发展的人才需求为导向，以建设国内一流、国际先进的“软件人才培养基地”和“高质量产教融合平台、高水平成果转化平台、高效能社会服务平台”（简称“一基地三高平台”）为目标，将教育链、产业链、人才链、创新链有机串联，打造了从工程实践到创新创业的软件人才培养生态系统，走出了一条政产学研用相结合的软件人才培养新路。   学院率先在全国提出“教学与产业相融，学校与企业互动”的产学合作协同育人理念，依托79所本科院校组成的“高校联盟”和150余家协同育人企业组成的“企业联盟”及300余家行业用人单位，形成高校办学资源和产业行业资源开放共享、高校学科与产业深度融合、高校与企业共同发展的发展格局，有效解决了信息技术行业实践教学资源孤立分散的问题。学院先后获批滨海高新区软件人才培养基地、天津市青年就业见习基地、天津市外国留学生实习实践基地、天津市专业技术人员继续教育基地、市商务局公共培训服务平台、天津市自主就业退役士兵适应性培训基地，承担了区域营商环境和产业人才“蓄水池”职能，培养了大批软件人才和各类专业技术人才，年常驻在校生7000余名，年实训人次稳定在10000人次左右。设立天津场外交易市场（OTC）高校板服务中心，牵头成立天津市虚拟现实和增强现实应用技术应用协会、天津市科学与艺术学会，引进天津市大数据协会，成立天津市软件行业协会人才工作专业委员会，更好地为产业服务。入选“天津市半导体集成电路人才创新创业联盟”和“天津市电子信息与大数据人才创新创业联盟”两个联盟，为软件及信息技术服务产业发展提供了有力人才支撑。京津冀协同发展十周年之际，学校被京津冀三地政府授予“京津冀软件人才培养基地”称号，已与60余家企业、13所高校签订“京津冀软件人才培养基地”协议，助力京津冀协同发展。       （一）打造高质量产教融合平台，有效解决产教“两张皮”问题 学院集合全市优质科技、教育、行业资源进行平台建设探索并实践政府引导的产教深度融合培养信息技术产业人才的管理体制和运行机制，实现了产教共同体在协同育人过程中的同频共振。学院现拥有1个国家级工程实践教育中心、1个国家级众创空间、2个国家级大学生实践教育基地、140个校企共建专业实验室、项目实训室和创新中心，与奇安信、麒麟软件等14家信创头部企业建立了深度合作关系。       （二）打造高水平成果转化平台，校企协同助力创新策源能力提升 学院持续推进产教深度融合，先后推出“协同创新计划”和“天软创业育成计划”，建设了国家级和市级众创空间“天软·创魔方”“中北·天软创业学院”、市级大学科技园“天软信创大学科技园”三个园区，构建了“校企协同开发-校企协同研发-产学研协同攻关”三层校企协同创新模型。同时，构建了科技资源成果库与产业需求项目库，精准服务各兄弟院校师生技术创新，并努力促进高质量创新成果转化为新质生产力。 （三）打造高效能社会服务平台，城校共生促区域经济提质增效 学院通过“管家+专家”的众创空间管理服务，以及自研的“十步问道创业成长力模型”创业辅导方法论，帮助来自天大、工大、师大、理工、城建等高校的数十家大学生初创公司开启了创业之路。通过“先联合培养人才，再落地注册”的高等教育服务区域产业路径，直接促成了中汽数据从北京亦庄迁徙落户天津西青，带动洪荒科技、齐物科技等一批产业链上的初创企业快速发展。

郭光灿院士团队在基于人工合成维度的量子模拟方面取得重要实验进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。

本软件针对以天然气为原料的大型合成氨装置开发的，能够完成现有装置的模拟分析、能量查定、故障诊断、操作条件调优、以及提出过程和设备改造方案等方面工作。利用此软件已对多套现有大型合成氨进行了操作条件调优、故障诊断、以及过程和设备改造任务，得到较满意的结果，经济效益显着。