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锂金属负极固态电解质界面膜形成和生长机理的理论研究进展
1
作者
周国兵
许审镇
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3150-3160,共11页
锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电...
锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电池的循环性能。因此,从原子/分子层面阐明SEI形成和生长机理成为了近些年的研究重点和热点。本文综述了不同理论模拟方法在SEI结构、组分和生长过程的最新研究进展,介绍了经典分子动力学、反应力场分子动力学、第一性原理分子动力学、机器学习力场分子动力学以及动力学蒙特卡罗等模拟方法在SEI研究中的成功案例。讨论了现有理论计算方法在模拟SEI形成和生长机理方面的局限性,提出可结合机器学习和动力学蒙特卡罗方法来实现长时域SEI形成和生长过程模拟的技术方案展望。
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关键词
固态电解质界面膜
形成和生长机理
分子动力学
动力学蒙特卡罗
机器学习
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职称材料
题名
锂金属负极固态电解质界面膜形成和生长机理的理论研究进展
1
作者
周国兵
许审镇
机构
北京大学材料科学与工程学院
江西师范大学化学工程学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3150-3160,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52273223)。
文摘
锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电池的循环性能。因此,从原子/分子层面阐明SEI形成和生长机理成为了近些年的研究重点和热点。本文综述了不同理论模拟方法在SEI结构、组分和生长过程的最新研究进展,介绍了经典分子动力学、反应力场分子动力学、第一性原理分子动力学、机器学习力场分子动力学以及动力学蒙特卡罗等模拟方法在SEI研究中的成功案例。讨论了现有理论计算方法在模拟SEI形成和生长机理方面的局限性,提出可结合机器学习和动力学蒙特卡罗方法来实现长时域SEI形成和生长过程模拟的技术方案展望。
关键词
固态电解质界面膜
形成和生长机理
分子动力学
动力学蒙特卡罗
机器学习
Keywords
solid electrolyte interphase
growth and formation mechanism
molecular dynamics
kinetics Monte Carlo
machine learning
分类号
TM91 [电气工程—电力电子与电力传动]
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1
锂金属负极固态电解质界面膜形成和生长机理的理论研究进展
周国兵
许审镇
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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