1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

#160;一、研究背景

随着智能电子的兴起，锂离子电池因具有能量比高、电池电压高、工作温度范围广、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优势已被广泛应用。然而随着电子科技及通信设备的飞速发展，有的锂电池体系越来越不能满足社会对于能源更高的需求。尤其是电动车应用，它要求锂离子电池能够有更高的能量及功率密度、更长的循环及搁置寿命以及更具安全可靠性。为满足这些性能要求，学术及产业界针对锂离子电池中的电化学活性材料，如正负极活性材料及电解液，开展了大量的研究^[1]。通过研究锂离子电池断裂性的第一性原理计算方法，了解锂离子电池断裂时的力学和化学性能，可以有效地将锂离子电池的性能提，得到材料的组分性能和结构，最后在此基础上筛选得到所需要的电极材料。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题主要是研究锂离子电池断裂时的第一性能，分析锂离子电池的工作过程中因其它离子的嵌入而发生的膨胀最终导致断裂的过程，我们需要研究分析这一过程中锂离子电池发生的材料力学方面的变化，利用第一性原理的计算与实验相结合想得到与之相对应的分析计算公式。主要通过使用material studio 软件建模，假设一个锂离子电池的模型，通过大量的假设计算推导来研究锂离子电池的断裂性能。在模拟锂电池锂离子脱嵌的过程中，对材料进行力学分析数值分析，得到材料的杨氏模量，剪切弹性模量和泊松比，将得到的数值代入推导出来的公式中，验证公式得出的结果是否和软件建模得出的结果一致。如果一致，可得到锂离子断裂性能的分析计算公式，如果不一致，则需重新分析假设。