电池多尺度模拟仿真和数据获取

王雪龙1, 谢鸿盛1, 张海潮1
1中国科学院物理研究所
Publié en 2026

锂电池的研究涉及多个尺度。在微观尺度上,电极材料的化学组成与晶体结构,以及锂离子的扩散机制,直接影响电池性能。在介观尺度上,材料颗粒的形貌与尺寸,及其团聚体的孔隙结构,影响着锂离子的传输与电荷存储。在宏观尺度上,电极的堆叠方式、电池的形状与尺寸,以及集流体和封装材料,则决定电池的整体性能与可靠性。各尺度之间的耦合需要整合多维数据,基于模型的COMSOL计算模拟能够有效利用多种表征方法所获得的数据。新一代同步辐射光源与高强度散裂中子源的出现,为电池研究提供了强有力的工具,使建立全尺度结构—性能关系成为可能。本报告将简要介绍我们团队在不同尺度上结合表征与模拟开展的相关工作,并对向数据驱动研究范式的转变提出一些思考。

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