正负极材料研发
新材料研发
Material Studio是一个完整的建模和模拟环境，旨在让材料科学和化学领域的研究人员预测和理解材料的原子和分子结构与其特性和行为之间的关系。利用Materials Studio，许多行业的研究人员正在设计各种性能更好的材料，包括催化剂、聚合物、复合材料、金属、合金、药品、电池等。
Materials Studio提供了一种“硅内优先”的方法，允许研究人员在物理测试之前在相对低成本的环境中优化材料的性能。
- 加速创新过程：推动对定义材料特性的相互作用的深入理解
- 降低研发成本：通过“虚拟筛选”候选者，最大限度地减少物理实验的数量
- 提高研发效率：在Pipeline Pilot中自动化和共享最佳实践，以减少非增值任务
- 促进数据驱动决策：用强大的材料信息学补充实验室实验
材料建模与仿真优化
3 D
仿真能力
材料/分子
电芯
性
能
预
测
虚
拟
筛
选
化
学
反
应
- 掺杂/包覆对电极材料影响
- 新型电极材料的性能评价
- 电极材料结构性能构效关系
1 D
热
结构
老化
电化学
- 电导率/热导率
- 离子扩散速率
- SEI膜性质
- 热膨胀玄
- 机械性质
- 化学电位
- 电极材料电子/离子电导率
- 材料能带结构/电子态密度
- 离子迁移路径/离子迁移势垒
- 充放电对电极材料结构影响
- 评价电极材料的稳定性和相变
- 材料失效机理探索
结构相变/形变分析
界面反应/结合强度
离子迁移/膨胀率
界面电化学反应
结构
界面
反应
电池材料设计
系统模拟参数获取
电极性能和嵌脱锂
电解液配方设计
运输
反应
配方
添加剂
全固态
- 评价电解液输运性能
添加剂筛选/机理评价
- 评价电解液稳定性
添加剂相容性评价
电解液化学反应
配方对SEI膜的影响
SEI膜结构/组成解析
- 下一代固态电解质
充放电如何影响电极老化?
电解液配方如何影响电池性能?
材料研发的数字化实验室介绍
PLM
试验活动，试验请求
委
托
受
理
任
务
分
派
D
O
E
领样
……
领样
试验
……
试验
ELN
……
ELN
数据审核
……
数据审核
报
告
编
制
报
告
审
核
报 | 样
告 | 品
发 | 处
放 | 理
试验人员管理
试验计划任务
试验委托申请
试验设计（DOE）
试验报告文档
试验样品管理
实验试剂管理
试验设备管理
试验记录（ELN）
试验人员管理
PLM
报告交付，请求关闭，活动完成
业务挑战
大量试验数据的采集、处理
- 仪器数据无法自动采集，需人为抄写
- 需人为结合公式进行计算，形成原始数据
- 数据模板繁多（几百种）
试验报告大量的人为编制
- 工作量大
- 重复性
原始记录、报告检索/查阅困难
试验进度不可视
仪器、设备的管理靠台账，不能较好的均衡、调用
- 校准计划
- 期间核查计划
- 保养计划
样件管理
试剂管理
……
需耗费大量时间核实跟进
材料研发的数字化实验室业务流程
研发管理/项目经理
1. 新配方研发任务
研发/项目经理根据战略和商业意图 制定并审批批准计划书或者研发方案 包括“开发”DOE，表征和测试手段等
配方工程师
2. 候选配方
配方工程师根据配方骨架，调色，调香，调味，改良，防腐，功能设计，制作研究材料，确定产品/配方，维护配方设计表
3. 配方试样
配方工程师制作候选配方的试样 维护样品制作记录
质量/检测经理
4. 试样送检
配方工程师将检测任务发送给检测实验室检测经理
研发管理/项目经理
配方工程师
9. 最终研发报告及审批
8. 检测报告
配方工程师根据配方骨架，调色，调香，调味，改良，防腐，功能设计，制作研究材料，确定产品/配方，维护配方设计表
质量/检测经理
检测员
7. 检测任务审批
配方工程师汇总检测报告，分析值和趋势指标，计算稳定性预测等 在此基础上研发/项目经理完成研究报告
6. 检测任务执行
检测员按照标准方法执行感官测试（口味等），营养标准检测，获取数据，进行计算……
5. 检测任务分配
检测经理依据组织、分组、用户、技能，要求，实验室负荷规划等分配检测任务
材料研发项目管理
关键能力
- 资源均衡
- 计划执行与监控
- 过点（Gate）评审
- 交付物齐套
- 问题、风险管控
- 质量活动，质量控制，质量评分
- 数据智能、分析、预判（仪表盘、看板等）
- ……
业务价值
概念
计划
开发
验证
发布
生命周期
