由于可再生能源的采用，對高安全性、高性能和低成本儲能系統（EES）的需求不斷增加，正逐漸超過商用鋰離子電池（LIBs）的能力。固態電解質（SSE），包括無機物、聚合物和復合材料，已成為極具潛力的下一代全固態電池（ASSB）。ASSB提供了更高的理論能量密度、改進的安全性和擴展的循環穩定性，使其在學術界和工業界越來越受關注。然而，ASSB的商業化仍然面臨著重大挑戰，如高界面電阻和枝晶快速生長。為了克服這些問題，深入了解SSE材料復雜的化學-電化學-機械相互作用至關重要。近日，南京工業大學Zhu Yusong、Zheng Zhuoyuan綜述研究了鋰二次電池固態電解質中的計算方法。
本文要點：
1) 計算方法在揭示SSE相關基本機制和加速其發展方面發揮了至關重要的作用，從原子第一性原理計算、分子動力學模擬、多物理建模到機器學習方法。這些方法能夠預測固有特性和界面穩定性，并研究材料退化，探索拓撲設計等因素。
2) 作者概述了SSE研究中使用的不同數值方法，并討論了數值輔助方法的知識現狀，特別關注機器學習方法，以了解SSE在不同空間和時間尺度上的多物理耦合。此外，作者還強調了SSE進步的見解和前景。
Zhuoyuan Zheng et.al Computational approach inspired advancements of solid-state electrolytes for lithium secondary batteries: from first-principles to machine learning Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00572K
https://doi.org/10.1039/D3CS00572K
