MIT化學(xué)工程碩士細(xì)分專業(yè)方向之電池能源方

MIT

麻省理工學(xué)院(Massachusetts Institute of Technology)，簡稱“麻省理工”（MIT），創(chuàng)立于1861年，位于美國馬薩諸塞州波士頓都市區(qū)劍橋市。MIT是一所享譽(yù)世界的頂尖研究型大學(xué)，主校區(qū)依查爾斯河而建。學(xué)院早期側(cè)重應(yīng)用科學(xué)及工程學(xué)，二戰(zhàn)后倚靠美國國防科技的研發(fā)需要而崛起。在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)期間，MIT的研究人員對計(jì)算機(jī)、雷達(dá)以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等科技發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

MIT位于馬薩諸塞州劍橋市，距波士頓市中心約3.7英里，與波士頓市區(qū)隔著查爾斯河相望。MIT主校區(qū)占地約209英畝，包括許多歷史建筑和現(xiàn)代化設(shè)施。

托福最低申請要求：100*（往年錄取的國際學(xué)生托福成績基本在115+）

Chemical Engineering：The Master of Science in Chemical Engineering Practice (M.S.CEP)【一年】The degree requires that you complete:

the core curriculum in chemical engineering

Courses in systems engineering and applied chemistry

Practice School requirements, including a one-semester industrial internship

The core curriculum is:

Numerical Methods in Chemical Engineering 10.34化學(xué)工程中的數(shù)值方法

Chemical Engineering Thermodynamics 10.40化學(xué)工程熱力學(xué)

Analysis of Transport Phenomena 10.50運(yùn)輸現(xiàn)象分析

Chemical Reactor Engineering 10.65化學(xué)反應(yīng)器工程

化學(xué)工程項(xiàng)目涉及到的研究領(lǐng)域！

ENERGY首頁

The MIT Energy Initiative, MIT’s hub for energy research, education, and outreach, is advancing zero- and low-carbon solutions to combat climate change and expand energy access.

麻省理工學(xué)院的能源研究、教育和外聯(lián)中心“麻省理工能源倡議”正在推進(jìn)零碳和低碳解決方案，以應(yīng)對氣候變化并擴(kuò)大能源通道。

能源中心的研究項(xiàng)目（projects）MITEI的教育作用是其實(shí)現(xiàn)世界能源系統(tǒng)脫碳使命的核心。MITEI為成千上萬希望為能源轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)的麻省理工學(xué)院研究生和本科生以及全球在線學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)強(qiáng)大的教育工具包。

我們的項(xiàng)目——在課堂上、現(xiàn)場和在線——允許學(xué)生在從能源科學(xué)、社會科學(xué)到技術(shù)和工程的不同領(lǐng)域?qū)W習(xí)和進(jìn)行能源研究。學(xué)生們磨練自己的技能，并與同行和專業(yè)人士合作。

機(jī)會包括輔修能源研究、能源本科生研究機(jī)會計(jì)劃、獨(dú)立活動期間的短期模塊、以能源為重點(diǎn)的一年級定向計(jì)劃、能源研究員研究生協(xié)會，以及一系列向世界開放的在線能源課程

基于AI的區(qū)域電動汽車充電站網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

德國低碳?xì)錃獯笠?guī)模供應(yīng)分析

化工生產(chǎn)脫碳的企業(yè)間分析&以乙烯為例

移動即服務(wù)（MAAS）真的能擾亂私家車保有量嗎？

潛在氫氣泄漏的化學(xué)和氣候效應(yīng)

二氧化碳捕獲和轉(zhuǎn)化：何處、何處和世界衛(wèi)生組織共處

CO2直接空氣捕獲運(yùn)輸脫碳策略的比較分析

用于長途貨運(yùn)的低碳液體能源載體的比較評價(jià)：長途卡車運(yùn)輸是最難脫碳的行業(yè)之一，但為了實(shí)現(xiàn)氣候變化緩解目標(biāo)，需要對這種日益增長的運(yùn)輸方式進(jìn)行脫碳。長途貨運(yùn)需要高能量密度的能量載體來提供長的行駛里程，而不會對貨運(yùn)能力產(chǎn)生過大的影響。這使得電氣化和氫氣的直接使用對長途卡車運(yùn)輸來說相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性。低碳液體能源載體是一種很有前途的卡車運(yùn)輸脫碳方法，因?yàn)槠淠芰棵芏冗h(yuǎn)高于電池或氫氣。

該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：評估幾種適合長途卡車運(yùn)輸?shù)囊后w能源運(yùn)輸工具的生命周期成本和溫室氣體排放。這些選擇將包括空投燃料、甲醇、氨和液態(tài)有機(jī)氫載體。開發(fā)和展示一個(gè)一致的液體能源載體運(yùn)營成本和排放影響比較評估平臺澄清與每種液體燃料選擇相關(guān)的問題/挑戰(zhàn)，包括與其他部門（如電網(wǎng)、航空、航運(yùn)、農(nóng)業(yè)和林業(yè)）的一些互動。

甲烷熱解（綠松石氫）副產(chǎn)物對建筑環(huán)境可持續(xù)性的貢獻(xiàn)

難降解工業(yè)二氧化碳捕獲系統(tǒng)的性價(jià)比分析和基準(zhǔn)測試

開發(fā)可靠的海洋二氧化碳去除MRV（MCDR）

建筑改造采用模型的開發(fā)

主動響應(yīng)建筑中分布式能耗的發(fā)展（脫碳）模型：建筑物是碳排放的主要來源。他們的脫碳需要兩項(xiàng)主要行動：為供暖負(fù)荷通電以消除天然氣或石油燃燒的排放，以及實(shí)施能效措施，特別是氣候變化以減少能源消耗。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：

通過準(zhǔn)確表征熱泵和電池來改進(jìn)麻省理工學(xué)院的DECARB模型

在DECARB模型中改進(jìn)建筑物的隔熱層表示在模型中添加社會經(jīng)濟(jì)特征，以補(bǔ)償能源轉(zhuǎn)型的“失敗者”——通常是低收入消費(fèi)者

支持脫碳電力系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)范圍電氣化的電力零售費(fèi)率設(shè)計(jì)

確保財(cái)政上可持續(xù)、公正和包容的能源轉(zhuǎn)型

未來零卡電力系統(tǒng)中的靈活性和穩(wěn)固性

工作的未來與城市流動性：綜合公共交通和共享流動

碳固存的高保真監(jiān)測：野外和實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的綜合地球物理和地球化學(xué)調(diào)查

不同地區(qū)最佳鋼鐵脫碳方案的確定

多維不確定性對長期投資規(guī)劃的影響

大規(guī)模電氣化對電網(wǎng)的影響和分布式能源的大規(guī)模滲透

液氣儲能技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：液態(tài)空氣儲能是目前唯一一種清潔、可定位的長時(shí)間儲能技術(shù)，能夠提供多GWh的儲能。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：

通過使用一種新的優(yōu)化非光滑分析方法進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估，評估廣泛采用液體空氣儲能系統(tǒng)的潛力

利用非凸優(yōu)化公式同時(shí)確定固定的設(shè)計(jì)和運(yùn)營決策，使液體空氣儲能項(xiàng)目在其使用壽命內(nèi)的凈現(xiàn)值最大化

對結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，并對設(shè)計(jì)和成本參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，以建立液體空氣儲能系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能基線，為未來的研究提供信息并指導(dǎo)投資決策

公路長途貨運(yùn)：動力系統(tǒng)和燃料選擇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評估

用液態(tài)錫從CH4生產(chǎn)低成本、無CO2的H2

最大限度地提高電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)攻擊的安全性和抵御能力

新冠肺炎對城市流動性的中期影響：行為、偏好和能源消耗

熱能儲存建模：按工業(yè)應(yīng)用區(qū)分技術(shù)：熱能儲存（TES）可以顯著促進(jìn)包括工業(yè)應(yīng)用在內(nèi)的能源系統(tǒng)的脫碳。它足夠便宜，可以擴(kuò)展到GWh的存儲容量，并且是一種比長期儲能的替代候選技術(shù)更成熟的技術(shù)。然而，操作TES可能比諸如鋰離子電池的電化學(xué)系統(tǒng)更復(fù)雜。我們目前在產(chǎn)能擴(kuò)張規(guī)劃工具中的TES模型并沒有反映出這些運(yùn)營挑戰(zhàn)。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：回顧最有前景的TES技術(shù)，包括潛熱和顯熱存儲系統(tǒng)。建立計(jì)算高效的模型，并測試每種技術(shù)的各種近似值，以了解準(zhǔn)確性和計(jì)算成本之間的權(quán)衡。評估TES模型的準(zhǔn)確性如何影響兩個(gè)真實(shí)世界案例研究的結(jié)果：達(dá)拉斯地區(qū)的電網(wǎng)和休斯頓地區(qū)的一組工業(yè)用熱和用電消費(fèi)者。

低碳電力和交通的多矢量能源系統(tǒng)分析：重型運(yùn)輸脫碳的一個(gè)有前景的途徑包括直接使用氫氣，或從電力和/或H2和捕獲的CO2流中生產(chǎn)合成燃料，這些燃料可以直接替代目前的石油基碳?xì)浠衔锶剂希绮裼?。該?xiàng)目的重點(diǎn)是：

評估通過電力、H2和合成燃料的不同滲透水平實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸脫碳的全系統(tǒng)溫室氣體排放和成本影響

擴(kuò)大電力能源系統(tǒng)建模工具-H2基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，包括替代二氧化碳供應(yīng)源和合成燃料生產(chǎn)途徑，同時(shí)考慮其運(yùn)營和投資成本以及電力系統(tǒng)影響，應(yīng)用擴(kuò)展的能源系統(tǒng)建模工具，調(diào)查北海附近歐洲國家電力和運(yùn)輸部門脫碳的途徑

負(fù)排放技術(shù)：一個(gè)規(guī)模問題

電動汽車快速充電和加氫站的最佳能源分配基礎(chǔ)設(shè)施

電網(wǎng)與電子交通的聯(lián)合彈性優(yōu)化

實(shí)現(xiàn)千兆噸級低碳H2生產(chǎn)的途徑

電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)的定價(jià)和選址策略

強(qiáng)化學(xué)習(xí)指導(dǎo)駕駛員減少發(fā)展中國家的擁堵

用于生產(chǎn)運(yùn)輸燃料的生物質(zhì)可用性的可擴(kuò)展性

能源轉(zhuǎn)型背景下的部門耦合：投資規(guī)劃的新方法

電網(wǎng)資源充足性的儲能儲備市場

氨作為氫載體的供應(yīng)鏈分析

寒冷氣候下空間供暖脫碳途徑的系統(tǒng)影響

固態(tài)電池的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生命周期評估：固態(tài)電池被認(rèn)為是用于儲能應(yīng)用的下一代電池。與液體電解質(zhì)電池相比，它們有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：更高的能量密度、更低的安全風(fēng)險(xiǎn)和更好的設(shè)計(jì)靈活性。固態(tài)電池的電解質(zhì)、陽極和設(shè)計(jì)有多種選擇。目前，固態(tài)電池的開發(fā)正在為大規(guī)模應(yīng)用做準(zhǔn)備。在這一點(diǎn)上，了解不同技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和排放特征對于未來的大規(guī)模部署至關(guān)重要。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：建立一個(gè)通用框架，可用于比較主要固態(tài)電池技術(shù)選項(xiàng)的成本和排放，包括多種電解質(zhì)和陽極合成路線。比較全固態(tài)和半固態(tài)電池的詳細(xì)特征以及對成本和排放的影響。為每種固態(tài)電池技術(shù)提供材料、能源、成本和排放足跡。

分布式核熱電聯(lián)產(chǎn)的競爭格局

用可再生能源統(tǒng)一穩(wěn)定系統(tǒng)的逆變器控制：隨著電網(wǎng)適應(yīng)可再生能源的更高滲透率，在故障和重新配置期間迫切需要快速自動控制。這種需求是由不同部件之間相互作用的逆變器控制不足所產(chǎn)生的廣域快速電磁瞬態(tài)（EMT）不穩(wěn)定性所驅(qū)動的。今天降低容量限制和強(qiáng)制快速保護(hù)服務(wù)中斷的方法導(dǎo)致電網(wǎng)容量和可再生能源的總體利用率不足，但仍不能消除相關(guān)運(yùn)行范圍的EMT問題。該項(xiàng)目的重點(diǎn)是：演示了由電流控制引起的典型EMT問題引起的系統(tǒng)穩(wěn)定性。對系統(tǒng)進(jìn)行最先進(jìn)的基于下垂控制的分析，顯示了我們的多層模擬器對EMT動力學(xué)問題建模和分析的能力。展示了所提出的統(tǒng)一逆變器控制框架對系統(tǒng)故障響應(yīng)和重新配置的潛在改進(jìn)。

利用分離技術(shù)解鎖氫的最終用途

長距離配送和儲存的最佳氫氣載體

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