负极材料与电解液适配性深度解析

📚 共计 30 章节
01
绪论:适配性的重要性
为什么负极与电解液的适配性如此关键?课程目标与学习路径。
入门全景
02
负极材料基础
石墨、硅基、钛酸锂、硬碳等晶体结构与电化学特性。
石墨硅基LTO
03
电解液基础
溶剂、锂盐、添加剂三元体系,粘度/介电常数/离子电导率。
溶剂锂盐参数
04
固体电解质界面膜 (SEI)
SEI形成机理、组成结构及对电池性能的决定性影响。
SEI界面
05
石墨负极与电解液适配性
溶剂共嵌入、PC剥离效应及解决方案。
石墨PC剥离
06
硅基负极的挑战
体积膨胀对SEI的破坏,FEC添加剂与粘结剂协同。
硅负极FEC膨胀
07
钛酸锂 (LTO) 适配性
“零应变”特性与电解液产气根源及抑制方法。
LTO产气
08
硬碳与软碳负极
储钠/储钾机制及钠/钾离子电池电解液设计。
硬碳钠电钾电
09
锂盐深度解析
LiPF₆、LiFSI、LiTFSI 对高低温性能的改善。
LiPF₆LiFSI高温
10
溶剂化结构
锂离子溶剂化鞘层、去溶剂化能垒与界面反应。
溶剂化去溶剂化
11
添加剂 (上)
成膜添加剂 VC、FEC、VEC 作用机理与用量优化。
VCFEC成膜
12
添加剂 (下)
阻燃、过充保护、除酸除水多功能设计。
阻燃过充除酸
13
高电压电解液
针对NCM811/NCA的抗氧化设计及负极兼容性。
高电压NCM抗氧化
14
低温电解液
降低凝固点、提高低温离子电导率策略。
低温弱溶剂化
15
高温电解液
含磷/硼添加剂、离子液体提升热稳定性。
高温离子液体
16
快充电解液
降低去溶剂化能垒,乙腈基电解液等设计。
快充乙腈
17
锂金属负极与电解液
锂枝晶抑制、界面动态演化与稳定化策略。
锂金属枝晶
18
局部高浓度电解液 (LHCE)
原理、独特溶剂化结构及在锂金属电池中的应用。
LHCE高浓度
19
全固态电解质与负极界面
氧化物/硫化物固态电解质界面接触、空间电荷层。
固态界面
20
电解液量的优化
贫液条件影响,E/N比工程意义。
贫液E/N
21
表征技术 (上)
SEM、TEM、XPS 分析SEI形貌与成分。
SEMXPSTEM
22
表征技术 (下)
原位XRD、原位拉曼、原位DSC动态过程。
原位拉曼XRD
23
理论计算辅助
DFT与分子动力学预测溶剂化结构、SEI组分。
DFTMD
24
电解液配方筛选方法论
正交实验、高通量筛选与机器学习实践。
正交机器学习
25
电池失效分析
循环衰减、阻抗增长、产气反推适配性问题。
失效阻抗
26
安全性与电解液
热失控机理、可燃性评估与阻燃/固态化。
安全阻燃
27
产业化视角
水分控制、纯化工艺、成本与性能平衡。
产业化水分
28
前沿体系 (上)
锂硫电池多硫化物穿梭效应及电解液调控。
锂硫多硫化物
29
前沿体系 (下)
钠/钾/锌离子电池电解液设计异同点。
钠电锌电
30
课程总结与未来展望
无溶剂化、智能化电解液趋势与从业者建议。
展望智能化