计算机模拟在不同类型离子电池电极材料中的研究进展

论文摘要

高能量密度储能装置的锂硫电池和钠离子电池等新型电池体系正在迅速发展。简要概述了锂离子电池、锂硫电池和钠离子电池的正负极材料,着重就第一性原理、分子动力学、蒙特卡罗及有限元方法在电极材料中的研究进展,以及在材料的晶体结构、电子结构、离子的输运过程、材料中的温度和应力分布以及掺杂改性等方面的应用进行了综述,对计算模拟技术在电极材料中的应用前景进行了展望。这些理论研究成果将有助于加深对材料和电池性能之间关系的理解,并对新电池体系材料的设计和研发具有理论指导意义。

论文目录

• 1 锂离子电池
•   1.1 锂离子电池电极材料概述
•     1.1.1 正极材料
•     1.1.2 负极材料
•   1.2 计算机模拟在锂离子电池中的应用
•     1.2.1 第一性原理
•       1.2.1. 1 第一性原理计算在晶体结构中的应用
•       1.2.1. 2 第一性原理计算在电子结构中的应用
•       1.2.1. 3 第一性原理计算在嵌锂电压中的应用
•       1.2.1. 4 第一性原理计算在热力学性质中的应用
•       1.2.1. 5 第一性原理计算在缺陷形成能中的应用
•       1.2.1. 6 第一性原理计算在锂离子输运机制中的应用
•     1.2.2 分子动力学
•     1.2.3蒙特卡罗模拟
•     1.2.4 有限元方法
• 2 锂硫电池
•   2.1 锂硫电池电极材料概述
•     2.1.1 锂硫电池正极材料
•     2.1.2锂硫电池负极材料
•   2.2 计算机模拟在锂硫电池中的应用
• 3 钠离子电池
•   3.1 钠离子电池电极材料
•     3.1.1 钠离子电池正极材料
•     3.1.2 钠离子电池负极材料
•   3.2 计算机模拟在钠离子电池中的应用
• 4 结论与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴苗苗,刘佳昊,王珂欣,魏雪虎,李洺阳,王琪,马向东,刘瑞平

关键词: 计算模拟,锂离子电池,锂硫电池,钠离子电池

来源: 硅酸盐学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 中国矿业大学(北京)材料科学与工程系

基金: 国家重点研发计划(2017YFB0601904),国家自然科学基金项目(11404395),中央高校基本科研业务费专项资金(2013QJ01),国家大学生创新训练项目(C201704589)

分类号: TM912

DOI: 10.14062/j.issn.0454-5648.2019.07.21

页码: 1013-1022

总页数: 10

文件大小: 1016K

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