j9九游会核电要害质料天下重点实验室施思齐教授团队在国际能源质料期刊《Advanced Energy Materials》（影响因子：26.8）揭晓题为“Proactive Lithium Dendrite Regulation Enabled by Manipulating Separator Microstructure Using High-Fidelity Phase-Field Simulation”的论文。
。j9九游会为第一单位，，，，
，j9九游会的李亚捷副教授为第一作者，，，，
，j9九游会的施思齐教授和阿卜杜拉国王科技大学的张更博士为配合通讯作者，，，，
，论文相助者还包括j9九游会的硕士研究生陈斌和王依平，，，，
，江苏师范大学的林雨潇教授，，，，
，悉尼大学的Maxim Avdeev教授。
。该事情被评选为《Advanced Energy Materials》封面文章(Vol. 15, No. 24, June 24, 2025)。
。

最近，，，，
，本论文还被国际著名科技机构“工程希望”(Advances in Engineering, AIE)遴选为要害科学文章，，，，
，并举行了重点报道。
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由于具备高效环保、可循环使用等特点，，，，
，以锂离子电池为代表的液态锂基电池已被普遍应用于电动汽车等国家重点战略生长领域。
。在电池重复过充或快充等情形下，，，，
，锂离子容易在负极外貌爆发不匀称的电沉积，，，，
，导致枝晶生长，，，，
，并给电池带来严重的危害。
。改善锂枝晶问题不但是确保锂基电池恒久稳固运行的须要手段，，，，
，也是推动高能量密度锂基电池生长的要害。
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隔膜处于正负极之间，，，，
，其微结构（孔结构及层结构等）将不可阻止地影响离子输运与枝晶生长历程(图1)，，，，
，且相较于其他电池组件结构及因素的重大多样性，，，，
，隔膜具有简朴通用性，，，，
，因而对隔膜微结构举行的优化在多种电池系统中具有普适性。
。然而由于现有实验手艺较难实时地捕获到锂离子浓度、过电势等驱动枝晶生长的要害参数随时间和空间演化的历程，，，，
，隔膜微结构对离子输运及枝晶生长的影响机理尚不完全清晰。
。相场模子是形貌和预测质料微结构演化的有力盘算工具，，，，
，特殊是连系了电化学反映动力学的电化学相场模子，，，，
，在研究锂枝晶生长机理方面具有自然的优势，，，，
，适用于模拟锂枝晶形貌、离子浓度及电势漫衍的演化历程等。
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图1. 锂基电池隔膜微结构对枝晶的调控机理。
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本论文首先将古板适用于两相电化学系统(包括电解液和电极)的相场模子拓展为适用于多相电化学系统(包括电解液、电极、隔膜基体及隔膜涂覆层)的相场模子，，，，
，进而基于相场模拟的效果定量化剖析了隔膜微结构参数(孔隙率、曲折度、层数、闭孔、内孔粗糙度、孔匀称度等)与枝晶高度和空间使用率之间的构效关系(图2)，，，，
，最终提出了通过调控隔膜微结构来抑制枝晶生长的详细战略。
。论文开发的相场模子及相关模拟软件不但可用来研究隔膜其他结构特征对枝晶形貌的影响，，，，
，还可拓展到其他多相系统(如复合固态电解质或多孔电极)中。
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图2. 相场模拟时间为 15 秒时，，，，
，枝晶最大高度(归一化后)与隔膜基体匀称度及隔膜涂覆纳米颗粒匀称度的关系(a)，，，，
，隔膜基体匀称度及隔膜涂覆纳米颗粒匀称度的关系(b)。
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本事情是施思齐教授、李亚捷副教授等通过相场模拟研究电池枝晶生长问题的最新希望之一，，，，
，获得国家重点研发妄想（2021YFB3802104）、国家自然科学基金（52102280, 92472207, 52202245）和江苏省特聘教授妄想的支持。
。近年来，，，，
，该研究团队提炼出了相场模子在锂枝晶问题中的研究范式(npj Comput. Mater., 2020, 6, 176，，，，
，133次引用, 物理学报, 2020,69:226401)；；；在相场模子中嵌入枝晶生长历程中各要害因素(离子扩散系数、电解液浓度等)间的依赖关系，，，，
，使得模拟效果更靠近真实枝晶生长历程(Chin.Chem.Lett.,2023,34,107993，，，，
，23次引用)；；；通过电化学反映激活能、离子扩散激活能对相场模子中的电化学反映及锂离子扩散系数举行动态修正，，，，
，剖析了温度调理枝晶形貌的内在机理并诠释了以往研究中相互矛盾的实验/模拟效果(Energ. Mater. Adv., 2023, 4, 0053，，，，
，28次引用)；；；建设了隔膜孔径、厚度、基体倾斜角等因素与枝晶形貌因子间的构效关系(Chin.Chem.Lett.,2022,33:3287，，，，
，70次引用; Acta Phys.-Chim. Sin. 2024, 40，，，，
，15次引用；；；Adv. Energy Mater. 2025, 15, 2500503, 9次引用)；；；将微层共挤出要领与模板法、热致相疏散法等相连系，，，，
，制备出微结构可控的多层电池隔膜(Electrochim. Acta, 2018, 264: 140-149, 92次引用；；；J. Power Sources, 2018, 384: 408-416, 63次引用；；；Polymer, 2022, 253: 125027, 11次引用)。
。自主开发四项相场模拟软件，，，，
，推动了我国相场模拟领域原创盘算软件的生长。
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论文问题：

Proactive Lithium Dendrite Regulation Enabled by Manipulating Separator Microstructure Using High-Fidelity Phase-Field Simulation

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202500503

Advances in Engineering（AIE）报道原文链接：

https://advanceseng.com/microstructural-separator-engineering-for-predictive-and-proactive-lithium-dendrite-regulation/