深度技术引导修复教程-(修复技术方案)

图 锂离子电池多尺度设计和模拟技术概况

从材料-结构-工艺-性能四面体关系出发，提高锂电池的正向设计能力。材料基因组在微观尺度上，DFT、MD方法是从材料的特点出发，辅助筛选新的正负极、电解质、隔膜和粘合剂，开发新的化学材料体系，满足新电池的能量密度、功率或安全要求。

另一方面，从电极微观结构出发，构建真正的极片结构模型，可以提高电池的整体性能，结合制造工艺优化工艺参数，实现设计制造两端的协同优化。

此外，未来固态电池的研发将基于新的电化学理论模型，这也需要电化学理论创新来引领工程创新。

为了提高锂离子电池的性能，合理优化电池材料和结构设计，有必要系统地研究电池内各物理场的耦合机制，深入了解电池运行机制，建立数学物理模型并应用FEM、FVM、LBM结合高性能计算，构建高效设计-仿真验证的产品开发循环系统。更多关于锂电池的多尺度模拟技术CAE前沿发展的内容，作者之前已经在了

本文详细阐述了。

目前，龙头电池企业已开始利用尖端仿真技术辅助指导电池新产品的研发。宁德时代董事长曾玉群认为，材料创新本质上与计算能力竞争。

宁德时代通过数字研发手段提高高R&D效率，不断推进材料体系和系统结构的创新，加快了钠离子电池、锂金属电池、无钴无贵金属电池等新化学系统的R&D进程。路由知识

2021年，宁德时代通过高通量材料集成计算平台，对原子级材料进行模拟设计和优化，开发高能量密度、高稳定性、低温性能优异的第一代钠离子电池技术。

宁德时代也在运用基于密度泛函理论的第一原理，通过高通量计算筛选掺杂元素，改性现有材料，进一步提高电池工作电压、能量密度等指标。

21建立在宁德时代C创新实验室分为数字研发（主要是实验测试数字管理）、前沿材料研究、新一代太阳能电池、先进电池研究、聚合物研究、智能计算和数字中心六个团队。

实验室的核心是构建AI 物理数字研发系统包括多尺度计算模拟和高通量计算，如利用相场模拟探索颗粒分布对极化的影响，并引入AI技术，如机器学习函数的力场和分子动力学方法，辅助材料的筛选和设计，如电解液材料，首先进行虚拟材料筛选，从数亿计的材料中筛选出最好的材料。

2021年，宁德时代还宣布与深度科技合作，共同研发材料计算平台，从原子分子尺度探索新的电池材料化学系统，努力从底层物理化学反应过程中找到电池电化学过程的基本规律，筛选可用的正负极材料和电解质材料，设计材料的微观结构。