01
失效分析总论
负极材料失效的定义、失效分析的意义与目标、失效分析的基本流程（收集信息-初步检查-分析测试-根因定位-对策验证）。
基础流程
02
负极材料基础
石墨类负极（人造石墨、天然石墨）的结构与特性、硅基负极（SiOx、Si/C）的结构与特性、钛酸锂（LTO）负极的结构与特性。
石墨硅基LTO
03
常见失效模式概览
容量衰减、倍率性能差、循环寿命短、析锂、产气、极片脱落、界面阻抗增大。
失效模式全景
04
容量衰减失效分析
SEI膜过度生长导致的活性锂消耗、活性物质结构破坏（石墨层剥落、硅颗粒粉化）、导电网络失效。
容量衰减SEI
05
析锂失效分析
析锂的机理（动力学与热力学解释）、析锂的形貌特征（苔藓状、树枝状）、析锂对电池安全性的影响。
析锂安全性
06
产气失效分析
电解液分解产气（EC/DEC等溶剂还原）、水分与HF反应产气、负极表面副反应产气。
产气电解液
07
极片结构失效
涂布不均匀导致的局部过充、压实密度过大导致的极片开裂、粘结剂失效导致的活性物质脱落。
极片工艺
08
界面阻抗增大失效
SEI膜成分与结构变化、电解液浸润不良、界面副产物堆积。
阻抗界面
09
倍率性能差失效
锂离子在负极中的固相扩散系数低、电荷转移阻抗大、电解液电导率不足。
倍率扩散
10
循环寿命短失效
综合因素分析（容量衰减+阻抗增长+结构破坏）、日历寿命与循环寿命的区别。
循环寿命综合
11
失效分析工具-电化学方法（上）
恒流充放电测试（容量、库伦效率、dQ/dV分析）、循环伏安法（CV）分析氧化还原峰与副反应。
电化学dQ/dV
12
失效分析工具-电化学方法（下）
电化学阻抗谱（EIS）解析欧姆阻抗、SEI膜阻抗、电荷转移阻抗、扩散阻抗。
EIS阻抗
13
失效分析工具-物理表征（上）
扫描电子显微镜（SEM）观察形貌、能谱分析（EDS）元素分布、X射线衍射（XRD）分析晶体结构。
SEMXRD
14
失效分析工具-物理表征（下）
透射电子显微镜（TEM）观察微观结构、X射线光电子能谱（XPS）分析SEI膜成分、拉曼光谱分析碳材料有序度。
TEMXPS
15
失效分析工具-热分析
热重分析（TGA）测定组分含量、差示扫描量热法（DSC）分析热稳定性、原位产气分析。
TGADSC
16
石墨负极失效案例分析
某18650电池循环后容量跳水，通过SEM+XPS定位为SEI膜增厚与电解液干涸。
石墨案例
17
硅基负极失效案例分析
某软包电池首效低且膨胀严重，通过TEM+EIS定位为SiOx颗粒内部开裂与界面阻抗剧增。
硅基膨胀
18
LTO负极失效案例分析
某LTO电池高温存储产气，通过GC-MS定位为水分催化电解液分解。
LTO产气
19
析锂失效案例分析
某快充电池低温循环析锂，通过dQ/dV+拆解分析定位为负极/正极容量比（N/P比）设计不足。
析锂N/P
20
产气失效案例分析
某方形电池化成产气鼓包，通过TGA+GC定位为负极表面残留水分与电解液反应。
产气水分
21
失效根因定位方法论
鱼骨图分析法、5Why分析法、故障树分析法（FTA）在电池失效中的应用。
根因FTA
22
对策-电解液优化
成膜添加剂（FEC、VC、PS）的选择与用量、溶剂体系优化（降低EC含量）、锂盐浓度优化。
电解液添加剂
23
对策-负极材料改性
表面包覆（碳包覆、氧化物包覆）、预锂化技术（化学预锂、电化学预锂）、纳米化与结构设计。
包覆预锂化
24
对策-极片工艺优化
涂布工艺（面密度均匀性、烘干温度曲线）、辊压工艺（压实密度控制）、分切工艺（毛刺控制）。
涂布辊压
25
对策-电池设计优化
N/P比设计、电解液注液量优化、化成工艺优化（化成温度、电流密度）。
设计化成
26
对策-粘结剂与导电剂优化
粘结剂选择（SBR/CMC、PAA、PI）、导电剂选择（SP、CNT、石墨烯）、浆料分散工艺。
粘结剂导电剂
27
失效预防体系
来料检验（ICP、粒度、比表面积）、过程控制（水分、粉尘）、成品筛选（自放电、K值）。
预防质控
28
加速老化与寿命预测
Arrhenius模型、阿伦尼乌斯外推法、循环寿命与温度、倍率的关系模型。
老化预测
29
失效分析报告撰写
报告结构（背景-方法-结果-分析-结论-建议）、数据呈现技巧（图表结合）、根因表述规范。
报告规范
30
综合实战演练
给定一个失效案例（某动力电池循环500周容量衰减至80%），学员独立完成从信息收集到对策建议的全流程分析。
实战综合