综述：多尺度模拟推动锂硫电池的理性设计

《Advanced Sustainable Systems》：Multiscale Simulation Drives the Rational Design of Lithium-Sulfur Batteries

锂硫电池中催化活性与电催化机理的多尺度模拟研究。摘要采用多尺度仿真方法解析锂硫电池催化材料结构-活性关系，涵盖电子/原子尺度、分子/界面尺度、宏观尺度及数据驱动方法。重点探讨高容量正极材料设计、电极-电解质界面模拟、反应转化机理揭示及负极锂枝晶抑制机制。摘要

　　

摘要

计算方法已成为阐明锂硫（Li-S）电池中催化活性和电催化机制的关键手段。然而，Li-S电池中催化材料的形态、界面结构及活性位点等关键因素极为复杂，仅依靠单一尺度的模拟难以完全解释其催化机制。因此，实现从原子尺度到数据驱动方法的多尺度理解已成为设计Li-S电池材料领域的一个关键且具有挑战性的前沿课题。本文采用多尺度模拟的方法，深入探讨了Li-S电池催化过程中的结构-活性关系。首先概述了Li-S电池领域的最新进展和现有挑战，随后系统地总结了电子/原子尺度、分子/界面尺度、宏观尺度和数据驱动尺度上的研究方法。最后，本文强调了多尺度计算模拟在推动多种过程理解方面的关键作用，包括正极催化材料的设计、电极-电解质界面的模拟、反应转化机制的揭示以及阳极锂枝晶形成的抑制。本文旨在为高性能Li-S电池的研发提供方法论支持。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。