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摘要
锂金属具有极高的比容量和极低的氧化还原电极电势，是二次电池领域最核心的能源材料之一。然而，金属锂负极面临着体积膨胀和不均匀锂沉积等挑战。在金属锂负极中引入三维骨架构建复合锂负极，是缓解体积膨胀、调控锂沉积的有效方法。复合金属锂负极成分和结构复杂，影响电化学反应的因素强耦合。随着物理化学模型进步和计算水平的大规模提升，采用数值模型分析可以有效研究复合锂负极中的物理化学机制。本文首先总结了复合金属锂负极中发生的核心过程机理，回顾了物理化学模型的发展进程。随后介绍了复合锂负极表面电场、离子场等电化学传质过程的定量模型，综述了基于相场模型或有限元模型对锂沉积形貌动态演变机制分析和调控策略的进展，最后从力-电化学场的角度分析了复合锂负极在循环过程中的结构稳定性。这些定量模型工作揭示了锂负极的电化学原理，推动了复合锂负极的高效筛选和优化设计。
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