锂金属负极集流体设计优化方案
📚 共计 30 章节
01
锂金属负极的机遇与挑战
能量密度优势 · 锂枝晶 · 库伦效率与循环瓶颈
枝晶
能量密度
02
集流体设计基础
导电性 · 机械强度 · 润湿性 · 铜箔局限
铜箔
界面
03
三维多孔集流体设计原理
调控沉积 · 降低电流密度 · 缓解膨胀
三维
多孔
04
碳基集流体（一）
碳纤维布 · 碳纳米管海绵 · 表面改性
碳纤维
CNT
05
碳基集流体（二）
石墨烯泡沫 · 多孔碳膜 · 导电网络
石墨烯
泡沫
06
金属基集流体（一）
泡沫铜/镍 · 孔结构 · 亲锂涂层 ZnO/SnO₂
泡沫铜
亲锂
07
金属基集流体（二）
铜纳米线 · 镍纳米锥 · 尖端效应
纳米线
阵列
08
聚合物基集流体
PI纳米纤维 · PAN碳化膜 · 柔性设计
聚合物
柔性
09
复合集流体设计
金属/碳 · 金属/聚合物 · 多层结构
复合
多层
10
表面修饰与界面工程
亲锂官能团 · ALD原子层沉积
-OH
ALD
11
合金化集流体
Li-Sn · Li-Si合金层 · 诱导均匀成核
合金
成核
12
梯度结构集流体
孔隙率梯度 · 导电率梯度 · 沉积方向调控
梯度
定向
13
集流体与电解液的协同设计
电解液添加剂 · SEI膜调控
SEI
添加剂
14
集流体力学性能优化
抗拉强度 · 弹性模量 · 疲劳寿命
力学
疲劳
15
集流体热管理设计
导热系数 · 热分布 · 散热结构
热管理
散热
16
集流体制造工艺（一）
电沉积 · CVD · 模板法
电沉积
CVD
17
集流体制造工艺（二）
3D打印 · 静电纺丝 · 激光刻蚀
3D打印
纺丝
18
集流体表征技术（一）
SEM · TEM · XRD
SEM
XRD
19
集流体表征技术（二）
XPS · 拉曼 · BET
XPS
拉曼
20
电化学测试方法
恒流充放电 · CV · EIS · 库伦效率
EIS
CV
21
锂沉积形貌分析
枝晶 · 苔藓状 · 块状沉积 · 抑制策略
形貌
枝晶
22
集流体与固态电解质的界面设计
固态接触 · 界面层设计
固态
界面
23
无负极锂金属电池设计
集流体作为载体 · 预锂化
无负极
预锂化
24
集流体成本分析
材料成本 · 制造 · 规模化
成本
规模化
25
集流体安全性评估
热失控 · 机械滥用 · 短路测试
安全
热失控
26
机器学习在集流体设计中的应用
高通量筛选 · 性能预测 · 结构优化
机器学习
筛选
27
典型集流体案例解析（一）
3D铜箔/碳纳米管复合
3D铜箔
CNT
28
典型集流体案例解析（二）
梯度孔隙率泡沫铜
梯度
泡沫铜
29
典型集流体案例解析（三）
亲锂聚合物/金属复合
亲锂
复合
30
未来展望与研究方向
智能集流体 · 自修复 · 生物启发式
智能
自修复