全固态电池仿真模型搭建

原子/分子级材料输运与界面化学机理模拟

该组研究利用第一性原理(DFT)、分子动力学(MD/AIMD)等手段,从原子尺度探索新型固态电解质(如MOF、COF、卤化物)的离子传输路径、化学降解机制以及界面阻抗的物理起源。

微观结构三维重构、数字孪生与制造工艺仿真

聚焦于利用XCT、FIB-SEM成像结合离散元(DEM)或生成对抗网络(GAN),对电极微观颗粒排布进行数字化重构。重点分析颗粒接触面积、导电网络非均匀性及制造过程(如压制成型)对性能的影响。

电-化学-力学多物理场耦合与应力失效分析

研究全固态电池在循环过程中的体积变化、内部应力演化、外部堆叠压力优化及其对应变能和化学势的影响,探讨机械降解导致的性能衰减机理。

固-固界面演化、枝晶生长与相场模型

利用相场法(Phase-field)等数值方法研究界面处的电化学动力学,包括锂枝晶穿透、界面空位演化、剥离行为以及由于裂纹和纳米缺陷导致的界面失效。

电解质体系(聚合物/复合)优化与输运机理

专门针对固态聚合物、氧化物/硫化物复合电解质进行建模,涉及多孔骨架设计、光/热介导离子迁移以及填料与聚合物基质间的界面效应。

系统级连续介质模型简化、优化与AI应用

基于P2D/DFN框架进行模型降阶、参数敏感性分析、热管理算法设计,并引入机器学习(ML)混合模型以实现高效的系统级性能预测与BMS状态估算。

全固态电池仿真模型搭建

全固态电池仿真模型的研究涵盖了从微观原子输运到宏观系统设计的全多尺度体系。核心研究正从单一物理场转向深度的“电-化学-力学”耦合分析,以解决固-固界面失效和枝晶生长这一行业痛点。同时,通过CT重构与AI辅助建模实现的“数字孪生”技术,正成为优化制造工艺和提升实时状态监测精度的关键工具。未来研究趋势集中在利用多尺度仿真框架平衡能量密度、安全性和循环寿命的协同优化。

100 篇文献,6 个研究方向
原子/分子级材料输运与界面化学机理模拟
该组研究利用第一性原理(DFT)、分子动力学(MD/AIMD)等手段,从原子尺度探索新型固态电解质(如MOF、COF、卤化物)的离子传输路径、化学降解机制以及界面阻抗的物理起源。相关文献: Panpan Dong et. al, 2023 等 6 篇文献
微观结构三维重构、数字孪生与制造工艺仿真
聚焦于利用XCT、FIB-SEM成像结合离散元(DEM)或生成对抗网络(GAN),对电极微观颗粒排布进行数字化重构。重点分析颗粒接触面积、导电网络非均匀性及制造过程(如压制成型)对性能的影响。相关文献: Chen-Jui Huang et. al, 2025 等 18 篇文献
电-化学-力学多物理场耦合与应力失效分析
研究全固态电池在循环过程中的体积变化、内部应力演化、外部堆叠压力优化及其对应变能和化学势的影响,探讨机械降解导致的性能衰减机理。相关文献: M. So et. al, 2024 等 20 篇文献
固-固界面演化、枝晶生长与相场模型
利用相场法(Phase-field)等数值方法研究界面处的电化学动力学,包括锂枝晶穿透、界面空位演化、剥离行为以及由于裂纹和纳米缺陷导致的界面失效。相关文献: Yixian Wang et. al, 2025 等 20 篇文献
电解质体系(聚合物/复合)优化与输运机理
专门针对固态聚合物、氧化物/硫化物复合电解质进行建模,涉及多孔骨架设计、光/热介导离子迁移以及填料与聚合物基质间的界面效应。相关文献: K. Chang et. al, 2009 等 13 篇文献
系统级连续介质模型简化、优化与AI应用
基于P2D/DFN框架进行模型降阶、参数敏感性分析、热管理算法设计,并引入机器学习(ML)混合模型以实现高效的系统级性能预测与BMS状态估算。相关文献: Shiyuan Chen et. al, 2024 等 23 篇文献