摘要:锂离子电池(LIBS)正在领导储能市场。由于其固有的性能好处并减少了对运输电动机的环境影响,因此正在做出明显的努力。但是,实现这种广泛采用仍然需要克服影响电池老化和安全性的关键技术限制。电池功能的不可避免的结果,如果没有实施有效的热电池管理策略,则电池功能的不可避免的结果可能会导致过早的性能损失和加剧的安全问题。电池老化效应必须更好地理解和缓解,以利用老化建模方法的预性能力。本评论论文介绍了最新的老化建模方法的全面概述。此外,采用了一种多尺度方法,在粒子,电池和电池组尺度上审查了这些方法,以及在这些尺度上进行LIB衰老建模的相应研究机会。还审查了电池测试策略,以说明如何验证当前的数值老化模型,从而提供整体老化建模策略。最后,本文提出了一个组合的多物理学和基于数据的建模框架,以实现准确且计算上有效的LIB老化模拟。
摘要:计算和实验工具的进步最近导致了新型先进功能材料开发的重大进展,与此同时,材料数据和信息总量也迅速增长。然而,要有效发挥先进数据密集型方法的潜力,需要在材料研究和开发背景下系统而有效地组织知识。语义技术可以支持知识的结构化和形式化组织,为数据的集成和互操作性提供平台。在本文中,我们介绍了材料和分子基础本体 (MAMBO),旨在组织分子材料和相关系统(纳米材料、超分子系统、分子聚集体等)计算和实验工作流领域的知识。MAMBO 结合了相邻领域材料科学本体的最新努力,旨在填补当前最先进的材料开发和设计知识建模方法的空白,针对分子尺度和更高尺度领域的交叉领域。 MAMBO 专注于操作流程、轻量级和模块化,能够扩展到更广泛的知识领域,并集成与计算和实验工具相关的方法和工作流程。MAMBO 有望推动数据驱动技术在分子材料中的应用,包括用于材料设计和发现的预测机器学习框架和自动化平台。
该博士的上下文。项目是对电化学储能系统的研究,尤其是锂离子和钠离子电池。具有强大而准确的模型来预测健康状况(这是电池初始规格的电池降低的指标),并且充电状态对于构建可靠的电池管理系统(BMS)至关重要,出于安全原因和性能控制。许多不同的功能会影响电池在操作过程中的性能,即重复充电和放电周期。电极中活性材料的化学组成和该材料的几何结构都对初始行为和降解过程的动力学都产生了巨大影响,从而导致性能下降。这些特征的效果以微观电极刻度表达(即孔的比例),如果有的话,几乎无法实验地探索。由于这些原因,设想数值计算流体动力学(CFD)模拟以研究不同电极组成和几何结构的影响。虽然非常准确,但CFD模拟在计算上非常昂贵:由于这些原因,它们可以有效地用作优化制造过程的工具,但不能用作快速的智障模型,从而提供瞬时预测,以帮助监视和控制BMS。由于这些原因,还将基于数值和理论上尺度的技术来开发上刻度的模型,分别通过基于神经网络的替代模型的构建和宏观>
新型刺激和记录系统极大地促进了神经元和神经网络研究,这些系统通常使用采用先进电子技术(尤其是微纳米级 CMOS)制造的生物芯片。传感器和神经元活动记录所涉及的传导机制模型有助于优化传感设备架构及其与读出电路的耦合,以及解释测量数据。本文首先概述了最近发表的用于体外研究的采用现代(基于 CMOS)微纳米技术制造的集成有源和无源微纳米电极传感设备,然后介绍了一种混合模式设备电路数值分析多尺度和多物理场模拟方法来描述神经元传感器耦合,适用于得出有用的设计指南。从最相关的电气性能指标(包括信噪比)的角度更详细地分析了一些代表性结构和耦合条件。
Crystal systems/structures, symmetry, anisotropy, tensorial representation of crystal properties Multiscale hierarchical microstructure (polycrystals, grains, sub- structures, defects, and atoms) and its effect on properties ML algorithms: supervised, unsupervised and reinforcement learning methods Conventional Multiscale Modeling of Materials (L12+T4)
9 大希腊 卡坦扎罗大学 UNICZ 大学 10 巴里大学 - 阿尔多莫罗 UNIBA 大学 11 帕尔马大学 - 分支 1 UNIPR 大学 12 佛罗伦萨大学 UNIFI 大学 13 IRCCS 圣马蒂诺综合医院 HSM 医院 14 IRCCS 博洛尼亚神经科学研究所 ISNB 医院 15 比萨圣安娜高等研究院 SSSA 医院 16 Bambino Gesù 儿童医院 OPBG 医院 17 欧洲脑研究所 Rita Levi-Montalcini EBRI 基金会 18 IRCCS SYNLAB SDN SYNLAB 医院 19 Telethon 基金会 ETS TIGEM 基金会 20 Don Carlo Gnocchi 基金会 ONLUS-IRCCS FDG 医院 21 IRCCS 圣拉斐尔 SR 医院 22 Dompè Farmaceutici DOMPE' 公司 23 Alfasigma ALFASIGMA 公司 24 ASG 超导体 ASG 公司 25 TAKIS Srl TAKIS 公司 表 A1:合作伙伴名单
1 格罗宁根大学泽尼克先进材料研究所,Nijenborgh 4, 9747 AG 格罗宁根,荷兰 2 桑迪亚国家实验室,新墨西哥州阿尔伯克基 87185,美国 3 劳伦斯利弗莫尔国家实验室,加利福尼亚州利弗莫尔 94551,美国 4 斯坦福大学,斯坦福,加利福尼亚州 94305,美国 5 剑桥大学工程实验室,剑桥 CB2 1PZ,英国 6 埃因霍温理工大学机械工程系,埃因霍温 5600 MB,荷兰 7 IMDEA 材料研究所,C / Eric Kandel 2,E-28906 马德里,西班牙 8 马德里理工大学材料科学系,ETS de Ingenieros de Caminos,E-28040 马德里,西班牙 9 辛辛那提大学,俄亥俄州辛辛那提45221,美国 10 苏黎世联邦理工学院,CH — 8092 苏黎世,瑞士 11 加州理工学院,帕萨迪纳,CA 91125,美国 12 洛斯阿拉莫斯国家实验室,洛斯阿拉莫斯,新墨西哥州 87522,美国 13 不列颠哥伦比亚大学物理与天文系和量子物质研究所,温哥华 BC V6T 1Z1,加拿大 14 伦敦大学学院,Gower Street,伦敦 WC1E 6BT,英国 15 桑迪亚国家实验室,利弗莫尔,CA 94551,美国 16 先进材料模拟跨学科中心(ICAMS),波鸿鲁尔大学,D-44801 波鸿,德国 17 普渡大学材料工程学院和 Birck 纳米技术中心,西拉斐特,印第安纳州 47907,美国 18 系明尼苏达大学航空工程与力学系,美国明尼苏达州明尼阿波利斯 55455
自组装在自然和材料科学中起着至关重要的作用。[1] 在自然界中,生物分子自组装成细胞器,细胞器进一步组织成细胞和多细胞生物体。同样,自组装也用于材料合成,将小的独立单元组织成越来越复杂的结构和材料。[2–4] 一种特别流行的分子单元是聚合物,它已用于制造纳米颗粒、纤维和水凝胶等结构。[5–9] 这些材料虽然在许多领域(特别是在生物医学应用)中都至关重要,但却具有根本的局限性:当前的方法仅报告通过弱非共价相互作用(如疏水、静电或 π-π 堆积相互作用和氢键)进行的聚合物自组装,[1] 这些相互作用都对环境条件(如溶剂极性、温度、离子强度、pH 值和共溶质)极其敏感。此外,
Elaine Petro 教授 康奈尔大学 分子离子束和束表面相互作用的多尺度建模 电喷雾离子源是卫星推进、生化分析和各种表面处理行业领域的使能技术。这些应用推动了对扩展离子束的物理和粒子碰撞的化学的更深入了解。电喷雾离子羽流对最先进的等离子体建模技术提出了挑战,因为关键过程发生的长度和时间尺度范围很广(即纳米级发射点和厘米级操作体积)。伴随着这些空间梯度的是离子和中性群体中的大密度和速度梯度。此外,电喷雾羽流是具有非麦克斯韦分布的非中性等离子体。我们介绍了最先进的分子离子羽流动力学和化学数值模型,这些模型对于探索设计变量、了解操作条件和提高性能必不可少。除了卫星推进中的应用外,我们还将讨论在其他相关领域利用这些离子源的机会。