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250、储能锂电池材料体系靶向优化研究
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欧洲核子中心预印本doi :10.5281/zenodo.22641380 或 https://doi.org/10.5281/zenodo.22641380 本人学术身份编号：orcid id: 0009-0005-2185-5790，可自行前往学术官网检索查阅相关研究内容。 读者自行复制该编号去 zenodo 官网搜索（用英文标题或英文关键词搜索）就能查看英文、中文pdf全文。 摘要 传统锂电池研发普遍采用高通量试错的经验范式，缺乏底层物理机理的指导，使得正极、离子传输介质、负极材料的开发长期停留在经验摸索层面，难以从本源层面解决自放电、锂枝晶生长、容量循环衰减等关键瓶颈问题。本文基于已发表的两篇预印本研究建立液态 固态锂电池统一物理储能模型，对 “锂电池储能本质源于化学键的生成与断裂” 这一传统观点提出修正，提出锂电池储能核心机制为锂离子与负极材料内部可移动自由电子形成可逆弱电子耦合，通过正、负两极电荷空间分离实现宏观电势能的存储。充放电过程中发生的化学键重构属于次要损耗类副反应，并非储能的必要环节。基于该物理模型，系统梳理锂电池三大靶向优化路径：正极端电子捕获与锂离子吸附体系优化、离子传输通道的阻抗降低与界面稳定性调控、负极端适配弱电子耦合机制的复合材料设计准则。进一步分析锂作为电荷载体的现实不可替代性，区分 “现有物理机理下体系迭代改良” 与 “探索全新储能物理机制” 两条技术发展路线，明确材料组分筛选边界与工艺约束条件。本研究旨在为锂电池新材料开发提供理论依据，推动研发模式由海量盲目试错向物理驱动的靶向设计转变。 关键词： 锂电池；弱电子耦合；储能机理；材料优化；复合材料；靶向设计 |
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