电池新材料开发完整工作流实战

📚 共计 30 章节

行业全景与需求分析

电池行业现状、新材料研发驱动力、岗位与技能图谱。

电化学基础回顾

锂离子电池工作原理、关键性能指标（能量密度、功率密度、寿命、安全）。

电化学原理

材料设计理论：第一性原理

第一性原理计算（DFT）在电极材料筛选中的应用。

材料设计理论：分子动力学

分子动力学（MD）模拟电解质与界面行为。

材料设计理论：机器学习

机器学习加速材料筛选与性能预测。

高通量实验平台

自动化合成与表征设备选型与搭建。

自动化高通量

正极材料：高镍三元改性

高镍三元（NCM/NCA）的掺杂与包覆改性。

正极材料：富锂锰基

富锂锰基材料的挑战与解决策略。

正极材料：磷酸铁锂工艺

磷酸铁锂（LFP）的纳米化与碳包覆工艺。

负极材料：硅基负极

硅基负极的体积膨胀抑制策略（纳米化、预锂化、粘结剂）。

负极材料：钛酸锂

钛酸锂（LTO）的快充特性与改性。

负极材料：金属锂负极

金属锂负极的枝晶抑制与界面工程。

锂金属枝晶

电解质开发：液态电解液

液态电解液的溶剂、锂盐与添加剂配方优化。

电解液配方

电解质开发：固态电解质

固态电解质（氧化物、硫化物、聚合物）的离子电导率提升。

固态电导率

电解质开发：凝胶/复合电解质

凝胶电解质与复合电解质的设计思路。

隔膜与界面：功能化隔膜

陶瓷涂层隔膜、功能化隔膜的制备与评价。

隔膜与界面：CEI/SEI调控

电极/电解质界面膜（CEI/SEI）的调控与表征。

纽扣电池组装标准化

从材料到极片制备、电池组装的全流程标准化。

纽扣电池标准化

电化学测试技术（一）

恒流充放电、循环伏安（CV）、电化学阻抗谱（EIS）解析。

电化学测试技术（二）

倍率性能、高温/低温性能、存储寿命测试。

倍率高低温

材料表征技术（一）

XRD、SEM/TEM、XPS、Raman在材料分析中的应用。

材料表征技术（二）原位表征

原位表征技术（原位XRD、原位Raman）追踪反应机理。

失效分析：容量衰减机理

电池容量衰减的机理分析（活性物质损失、锂库存消耗、阻抗增加）。

失效分析：产气与热失控

产气分析、热失控机理与安全评估。

热失控安全

数据分析与建模：Python

Python/Pandas处理测试数据，自动化生成报告。

数据分析与建模：EIS拟合

等效电路模型拟合EIS数据。

EIS等效电路

项目管理与实验记录

电子实验记录本（ELN）的使用、版本控制（Git）在材料开发中的应用。

知识产权与专利

专利检索、专利撰写策略、技术秘密保护。

中试放大与工艺验证

从实验室到中试线的关键参数（浆料粘度、涂布速度、辊压压力）。

全流程案例实战

从需求定义到材料筛选、验证、放大，完成一个完整的开发闭环。