锂离子电池从根本上改变了能源存储，从个人电子产品到正在进行的交通工具的电气化。提高安全性、电池寿命和能量密度需要探索新的电池材料、新的电解质配方，以及新的正极材料。研究人员还在探索范式的电池材料设计替代品，如固体电解质，甚至用其他更丰富的金属，如钠、钙和镁取代锂。BIOVIA材料工作室可以用于研究最基本的材料设计问题，并与电池和封装模拟无缝连接，提供材料选择和电池性能之间的联系。
电池材料的虚拟设计
BIOVIA材料工作室支持现有和新型电池材料的表征和开发。再加上达索Systèmes更广泛的产品组合，材料科学家可以加速可持续、安全、可靠的电池设计。
Anode
(1)预测锂离子在阳极中的传输以及锂离子在充放电过程中如何在阳极内排列
(2)确定导致石墨烯脱落和阳极整体降解的过程
(3)探讨了控制固体电解质界面生长和稳定的因素
(4)确定电池性能退化的原子尺度机制，如金属枝晶的形成
Cathode
(1)计算各种正极材料的开路电压(OCV)，估计充放电曲线
(2)评估循环过程中阴极结构的变化，以确定其对整体阴极容量的影响
(3)探索和优化阴极表面和各种涂层之间的相互作用
Electrolyte
(1)计算锂离子在纯电解质或混合物中的扩散
(2)研究电解液分子在操作过程中如何被分解并融入固态电解质界面
(3)确定电解液添加剂的性质，评估其对性能的影响
(4)预测电解液配方的粘度
(5)Materials Studio也可以与COSMOtherm结合，根据蒸气压和闪光等性质来预测电解液的安全性点
Multiscale Modeling
(1)利用SIMULIA计算Abaqus所需的材料信息，对电池的热性能和力学性能进行三维模拟
(2)确定来自CATIA的Dymola电池库中的电化学模型所需的性能，以运行电池性能的1D系统级模拟
本文翻译自Dassault Systèmes Bolg
公司简介
北京泰科博思科技有限公司(Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.)成立于2007年，是国内领先的分子模拟及虚拟仿真综合解决方案提供商。
北京泰科博思科技有限公司与国际领先的模拟软件厂商、开发团队深入合作，为高校、科研院所和企业在材料、化工、药物、生命科学、环境、人工智能及数据挖掘、虚拟仿真教学等领域提供专业的整体解决方案。用户根据需要在我们的平台上高效的进行各种模拟实验，指导实际的生产设计。
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2022年第23期应用实例赏析-01
来源：北京泰科博思科技有限公司
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