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钠离子电池合金型负极材料设计与体积膨胀控制

共计 30 章节
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01
课程导入与问题界定
钠离子电池合金型负极材料的定义 · 体积膨胀问题的来源及其对电池性能的影… · 课程目标与学习路径概览
课程导入问题界定
02
合金型负极材料的储钠机制
固溶 · 转化与合金化反应类型 · 典型材料（Sn
合金型负极材料的…固溶
03
体积膨胀的量化表征方法
原位/非原位XRD · SEM · TEM
体积膨胀的量化表…XRD
04
合金型负极的失效模式分析
颗粒粉化 · 电极剥离 · SEI持续生长
合金型负极的失效…颗粒粉化
05
材料设计中的膨胀控制策略总览
纳米化 · 复合化 · 合金化
材料设计膨胀控制策略总览
06
纳米结构设计实战
零维量子点 · 一维纳米线/管 · 二维纳米片
纳米结构设计实战零维量子点
07
多孔与中空结构设计
模板法 · 自模板法 · Kirkendall效应制备中空/多…
多孔空结构设计
08
碳基复合与包覆设计
碳包覆层 · 碳纳米管/石墨烯网络 · 多孔碳骨架的构建方法
碳基复合包覆设计
09
合金化与固溶强化设计
二元/三元合金相图分析 · 非活性/活性金属组元选择（如Cu · Fe
合金化固溶强化设计
10
磷基与锗基负极的膨胀控制专项
红磷/黑磷的导电与膨胀问题 · 磷碳复合与预磷化策略 · Ge基材料的纳米化与合金化设计
磷基锗基负极的膨胀控…
11
粘结剂与导电剂对膨胀的调控
PVDF · CMC · PAA
粘结剂导电剂对膨胀的调…
12
电极结构工程与极片设计
涂布厚度 · 压实密度 · 孔隙率与膨胀预留空间设计
电极结构工程极片设计
13
电解液与界面工程对膨胀的适应
SEI/CEI的力学稳定性 · 电解液添加剂（FEC · VC等）对界面保护的作用
电解液界面工程对膨胀的…
14
预钠化与预锂化技术
预钠化方法（化学 · 电化学 · 添加剂）的原理与操作
预钠化预锂化技术
15
原位表征与膨胀实时监测
原位XRD · 原位TEM · 原位AFM
原位表征膨胀实时监测
16
力学建模与有限元模拟
颗粒/电极尺度应力-应变模型 · 扩散诱导应力 · 断裂准则
力学建模有限元模拟
17
机器学习辅助材料设计
基于材料基因组数据库的特征工程 · 膨胀率预测模型 · 高通量筛选流程
机器学习辅助材料…基于材料基因组数…
18
Sn基负极材料设计与膨胀控制案例
Sn纳米颗粒/碳复合 · Sn-Sb合金 · SnO2转化-合金化协同
Sn基负极材料设计
19
Sb基负极材料设计与膨胀控制案例
Sb纳米结构 · Sb-C复合 · Sb基合金的设计与制备
Sb基负极材料设计
20
Bi基与P基负极材料设计案例
Bi纳米片/碳复合 · 红磷-碳复合的制备工艺与膨胀控制 · 针对不同应用场景的材料选择与性能验证…
BiP基负极材料设计…
21
多组元合金负极的设计与验证
高熵合金 · 多相复合的设计思路 · 组元比例对膨胀和容量的影响
多组元合金负极的…验证
22
规模化制备工艺与工程化
球磨 · 喷雾干燥 · 溶胶-凝胶
规模化制备工艺工程化
23
全电池集成与膨胀匹配
正极匹配 · N/P比设计 · 电解液用量
全电池集成膨胀匹配
24
安全性与膨胀关联评估
膨胀引起的内短路 · 热失控风险 · 安全测试（针刺
安全性膨胀关联评估
25
失效分析与逆向工程
拆解电池 · 截面SEM/EDS · XPS
失效分析逆向工程
26
材料设计项目实战（一）
给定应用需求（如高能量密度 · 长循环） · 完成合金型负极材料的成分选择
材料设计项目实战给定应用需求
27
材料设计项目实战（二）
针对体积膨胀问题 · 设计复合/包覆/预钠化方案 · 实施膨胀表征与电化学测试
材料设计项目实战针对体积膨胀问题
28
全电池制作与性能评估实战
将优化后的负极材料组装全电池 · 进行膨胀测试 · 循环寿命和倍率性能评估
全电池制作性能评估实战
29
技术经济分析与生命周期评价
材料成本 · 制备工艺成本 · 电池性能与寿命的权衡
技术经济分析生命周期评价
30
课程总结与前沿展望
回顾膨胀控制策略体系 · 讨论钠离子电池合金型负极的未来方向（… · 智能材料
课程总结前沿展望