本项目聚焦数字孪生技术智慧电池系统的开发，针对锂离子电池在便携式电子、电动交通和电网储能等领域广泛应用，且未来十年将达万亿美元规模的背景下，现有电池系统设计与管控存在的效率低下、寿命短、安全隐患等瓶颈难题，计划基于数字孪生技术，结合电池材料特性、物理机理、大数据、人工智能和现代控制技术，优化电池及其管理系统设计并开发电池 “护照”，实现电池系统全生命周期智能管控，同时结合传感器植入技术和机器学习开发新型智能电池，无死角观测电池内外部状态以优化运行，达成电池系统的高耐久性和高安全性。本项目聚焦数字孪生技术智慧电池系统的开发，针对锂离子电池在便携式电子、电动交通和电网储能等领域广泛应用，且未来十年将达万亿美元规模的背景下，现有电池系统设计与管控存在的效率低下、寿命短、安全隐患等瓶颈难题，计划基于数字孪生技术，结合电池材料特性、物理机理、大数据、人工智能和现代控制技术，优化电池及其管理系统设计并开发电池 “护照”，实现电池系统全生命周期智能管控，同时结合传感器植入技术和机器学习开发新型智能电池，无死角观测电池内外部状态以优化运行，达成电池系统的高耐久性和高安全性。

本项目聚焦石墨烯等新型纳米材料，通过化学气相沉积法大规模制备高质量的单双层石墨烯、单层硫化钨等二维材料，并在半导体与生物医药领域开展研究及应用探索。在半导体领域，研究由石墨烯、氮化硼和硫化钨构成的二维叠层结构，利用其光学与电学特性制作发光二极管、太阳能电池、激光器等光电器件，同时研发基于二维材料的可穿戴、超薄太阳能电池及显示屏，并测试其在机械弯曲和应力拉伸环境下的可靠性。在生物医药领域，采用有机分子辅助转移方法，将连续单层石墨烯从原始基板铜箔转移到多孔碳栅格上，制作石墨烯栅格；结合最新的皮升体积喷射技术，提升低温样品制备的成功率与重复性，助力冷冻电镜在生物医药领域的更广泛应用。

面向高能耗电子器件的温控需求，基于多维协同研发理念，开发精密热场监测方法解析核心温区特性，建立新型导热机理模型，结合智能优化算法提升系统综合效能，推动高功率设备的热-电耦合管理创新。在多谱段能量管理领域，聚焦光热协同调控技术研发，优化建筑环境与工农业场景的能源利用效率，研制新型节能涂层与多功能水处理装置，探索多形态能源转换体系，拓展其在基础设施与工业领域的场景化应用。