第1章
课程导论
储能材料失效分析的意义 · 课程目标与学习方法 · 储能技术发展现状与趋势
导论全景
第2章
储能材料基础
锂离子电池工作原理 · 关键材料概述 · 材料性能参数
正极负极电解液
第3章
失效分析基础
失效分析流程 · 常用表征技术 (SEM,TEM,XRD,XPS) · 样品制备方法
表征流程
第4章
正极材料失效机理 (一)
结构相变与晶格氧析出 · 过渡金属溶解与迁移 · 表面CEI膜形成与演化
正极相变
第5章
正极材料失效机理 (二)
高镍正极微裂纹与颗粒破碎 · 电压衰减与容量衰减 · 热失控诱因分析
高镍裂纹
第6章
负极材料失效机理
石墨负极析锂与SEI膜 · 硅负极体积膨胀与粉化 · 锂金属负极枝晶生长
负极枝晶
第7章
电解液失效分析
电解液分解与产气 · HF生成与腐蚀 · 添加剂作用机理与失效
电解液产气
第8章
隔膜失效分析
隔膜热收缩与熔断 · 机械穿刺与内短路 · 隔膜老化与离子传导率下降
隔膜热收缩
第9章
界面失效分析
电极/电解液界面阻抗增长 · 界面副反应与产热 · 界面均匀性影响
界面阻抗
第10章
机械失效分析
电极涂层脱粘与开裂 · 集流体腐蚀与断裂 · 电池封装失效与漏液
机械封装
第11章
热失效分析
热失控机理与链式反应 · 热管理系统局限性 · 早期预警信号
热失控预警
第12章
电化学失效分析
容量衰减动力学 · EIS解析失效模式 · 自放电与微短路诊断
EIS自放电
第13章
日历老化与循环老化
日历老化机理 · 循环老化机理 · 老化模式耦合效应
老化存储
第14章
失效分析案例 (一)
手机电池鼓包失效 · 电动汽车电池容量跳水案例分析
案例鼓包
第15章
失效分析案例 (二)
储能电站热失控事故复盘 · 低温环境性能骤降分析
热失控低温
第16章
寿命提升策略概述
多尺度寿命提升思路 · 成本与寿命权衡
策略系统
第17章
正极材料改性
元素掺杂 (Al,Mg,Zr) · 浓度梯度设计 · 单晶化与核壳结构
掺杂单晶
第18章
负极材料改性
硅碳复合技术 · 预锂化技术 · 三维集流体设计
硅碳预锂化
第19章
电解液优化
新型锂盐 (LiFSI) · 功能添加剂 (FEC,VC) · 局部高浓度电解液
锂盐添加剂
第20章
隔膜优化
陶瓷涂层隔膜 · PI与芳纶隔膜 · 智能响应型隔膜
涂层芳纶
第21章
界面工程
人工SEI膜构建 · 电解液润湿性改善 · 界面应力调控
SEI润湿
第22章
电池结构设计优化
极片厚度与孔隙率优化 · 极耳与集流体设计 · 叠片与卷绕工艺对比
极片叠片
第23章
电池管理系统 (BMS) 优化
精确SOC/SOH估算 · 均衡管理策略 · 过充过放保护算法
BMSSOC
第24章
热管理技术
相变材料冷却 · 液冷与直冷技术 · 低温自加热策略
热管理液冷
第25章
先进制造工艺
电极浆料分散与涂布 · 干燥与辊压优化 · 化成工艺对寿命影响
涂布化成
第26章
智能传感与健康管理
内嵌传感器 (光纤,MEMS) · 数字孪生与寿命预测 · 大数据失效预警
传感数字孪生
第27章
固态电池与下一代技术
固态电解质失效模式 · 固固界面接触 · 锂硫/锂空气电池失效挑战
固态锂硫
第28章
寿命加速测试方法
加速老化模型 (Arrhenius,Eying) · 工况谱编制 · 快速评估统计方法
加速Arrhenius
第29章
回收与再生
失效电池梯次利用 · 正负极回收技术 (火法/湿法) · 再生材料性能评估
回收梯次
第30章
课程总结与未来展望
关键知识点回顾 · 失效分析发展方向 · 终身学习与行业资源推荐
总结展望