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电池材料相场多物理场模拟

共计 30 章节
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01
电池材料相场模拟导论
目标=相场方法在电池材料中的定位 · 多物理场耦合需求 · 典型应用场景与课程路线图
电池材料相场模拟…目标=相场方法
02
相场模型数学基础
目标=自由能泛函 · 序参量 · Cahn-Hilliard与Alle…
相场模型数学基础目标=自由能泛函
03
电池材料热力学与相变
目标=锂化/脱锂相变 · 固溶体与两相共存 · 自由能曲线构建
电池材料热力学相变
04
多物理场耦合框架
目标=浓度场 · 电势场 · 应力场
多物理场耦合框架目标=浓度场
05
电化学-相场耦合模型
目标=Butler-Volmer方程 · 离子迁移 · 电荷守恒
电化学相场耦合模型
06
力学-相场耦合模型
目标=弹性/塑性变形 · 本征应变 · 断裂相场
力学相场耦合模型
07
热-相场耦合模型
目标=温度场演化 · 热应力 · 反应热
相场耦合模型目标=温度场演化
08
数值方法概览
目标=有限差分 · 有限元 · 谱方法
数值方法概览目标=有限差分
09
时间离散与稳定性
目标=显式/隐式/IMEX格式 · 自适应时间步长 · 刚性方程处理与收敛性分析
时间离散稳定性
10
空间离散与网格策略
目标=均匀网格 · 自适应网格细化 · 无网格方法
空间离散网格策略
11
相场模型参数标定
目标=自由能参数 · 迁移率 · 界面能
相场模型参数标定目标=自由能参数
12
初始条件与边界条件设置
目标=随机扰动 · 预置相 · 周期性/对称/Neumann/Dir…
初始条件边界条件设置
13
一维锂化相场模拟实战
目标=单颗粒一维模型 · 相分离演化 · 浓度分布
一维锂化相场模拟…目标=单颗粒一维…
14
二维颗粒形貌演化模拟
目标=各向异性界面能 · 颗粒形状效应 · 锂化诱导裂纹萌生与扩展
二维颗粒形貌演化…目标=各向异性界…
15
三维多颗粒电极相场模拟
目标=颗粒堆积 · 孔隙结构 · 锂离子传输路径
三维多颗粒电极相…目标=颗粒堆积
16
相场模拟在固态电解质中的应用
目标=枝晶生长 · 界面接触 · 空洞形成
相场模拟固态电解质
17
相场模拟在锂金属负极中的应用
目标=沉积/溶解形貌 · SEI演化 · 死锂形成
相场模拟锂金属负极
18
相场模拟在正极材料中的应用
目标=层状氧化物相变 · 氧释放 · 裂纹与容量衰减
相场模拟正极材料
19
相场模拟在硅基负极中的应用
目标=巨大体积变化 · 各向异性膨胀 · 断裂与粉化
相场模拟硅基负极
20
多尺度耦合策略
目标=相场与分子动力学/密度泛函/连… · 参数传递与并发耦合
多尺度耦合策略目标=相场
21
机器学习辅助相场模拟
目标=代理模型 · 参数反演 · 加速求解
机器学习辅助相场…目标=代理模型
22
相场模拟结果后处理
目标=相分数 · 浓度场 · 应力场
相场模拟结果后处…目标=相分数
23
实验验证与对比
目标=原位TEM/XRD/中子成像数… · 模型修正与置信度评估
实验验证对比
24
计算效率与并行化
目标=GPU加速 · MPI并行 · 区域分解
计算效率并行化
25
开源工具与平台
目标=MOOSE · PRISMS-PF · FiPy
开源工具平台
26
电池循环老化相场模拟
目标=多次充放电循环 · 疲劳裂纹 · 容量衰减
电池循环老化相场…目标=多次充放电…
27
快充与低温工况相场模拟
目标=高电流密度 · 锂枝晶风险 · 低温扩散限制
快充低温工况相场模拟
28
全固态电池多物理场相场模拟
目标=固-固界面 · 空间电荷层 · 堆叠压力
全固态电池多物理…目标=固
29
相场模拟在电池设计中的应用
目标=电极微结构优化 · 颗粒尺寸分布 · 涂层与掺杂策略
相场模拟电池设计
30
课程综合项目
目标=从问题定义 · 模型构建 · 参数标定
课程综合项目目标=从问题定义