研究人员开发多尺度建模框架 打破固态电池的壁垒

该固体电解质可以克服传统锂离子和钠离子电池的关键技术障碍，例如窄的电化学和热稳定性窗口。然而，许多固体电解质(尤其是陶瓷)也存在循环不良的问题，其有效传输离子的能力有限。这些限制通常来自于构成材料微观结构的界面和其他特性，而这些特性又取决于材料的加工方法。

(来源:LNL)

据国外媒体报道，来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)、旧金山州立大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员合作，通过使用广泛的多尺度模拟功能，帮助识别、评估和克服固体电解质中微结构对离子传输的影响。

LLNL的研究人员Tae Wook Heo说:“研究人员提出了一个强大的新计算建模功能，不仅为储能研究领域提供了基本的科学理解和实际的设计指导，也为材料加工领域提供了指导。”

在实际固体材料中，不可避免地会出现缺陷、结构无序、内部界面网络等微结构特征，对实际传输性能和电池寿命产生很大影响。这些特性也带来了机械性能的不均匀性，这可能对循环性能有额外的影响。在这项新的研究中，研究小组希望了解微观结构和离子传输性能之间的具体关系。Heo认为，这一知识对于开发具有高离子电导率的固体电解质材料的可行合成和加工方法具有重要意义。

新开发的多尺度建模框架将原子无序和异质原子模拟与包括晶界和其他界面的微观结构模型相结合，从而实现了前所未有的复杂性。由此产生的工具可以从两个尺度探索接口对传输的影响，从而取代传统的方法，如缺乏结构细节的简单电路模型。

长期以来，微结构在陶瓷固体电解质中的重要性一直存在争议。这一新工具为解决这些争端提供了见解。研究人员可以量化晶界对离子传输的影响，并确定与电池退化常见模式的可能相关性。LNL项目负责人布兰登·伍德(Brandon Wood)说:“现在，人们对固态电池和加工科学越来越感兴趣。这部作品符合当下需求，有影响力。”该固体电解质可以克服传统锂离子和钠离子电池的关键技术障碍，例如窄的电化学和热稳定性窗口。然而，许多固体电解质(尤其是陶瓷)也存在循环不良的问题，其有效传输离子的能力有限。这些限制通常来自于构成材料微观结构的界面和其他特性，而这些特性又取决于材料的加工方法。

(来源:LNL)

据国外媒体报道，来自劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)、旧金山州立大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员合作，通过使用广泛的多尺度模拟功能，帮助识别、评估和克服固体电解质中微结构对离子传输的影响。

LLNL的研究人员Tae Wook Heo说:“研究人员提出了一个强大的新计算建模功能，不仅为储能研究领域提供了基本的科学理解和实际的设计指导，也为材料加工领域提供了指导。”

在实际固体材料中，不可避免地会出现缺陷、结构无序、内部界面网络等微结构特征，对实际传输性能和电池寿命产生很大影响。这些特性也带来了机械性能的不均匀性，这可能对循环性能有额外的影响。在这项新的研究中，研究小组希望了解微观结构和离子传输性能之间的具体关系。Heo认为，这一知识对于开发具有高离子电导率的固体电解质材料的可行合成和加工方法具有重要意义。

新开发的多尺度建模框架结合了原子无序和het……同源原子模拟与微观结构模型包括晶界和其他界面，从而实现前所未有的复杂性。由此产生的工具可以从两个尺度探索接口对传输的影响，从而取代传统的方法，如缺乏结构细节的简单电路模型。

长期以来，微结构在陶瓷固体电解质中的重要性一直存在争议。这一新工具为解决这些争端提供了见解。研究人员可以量化晶界对离子传输的影响，并确定与电池退化常见模式的可能相关性。LNL项目负责人布兰登·伍德(Brandon Wood)说:“现在，人们对固态电池和加工科学越来越感兴趣。这部作品符合当下需求，有影响力。”

标签：

汽车资讯热门资讯