Revolutionizing batteries based on digital twin through AI-simulation synergy for design, manufacturing, operation, and recycling

持续性 系统工程 电化学储能 电池(电) 工程类 桥接(联网) 可再生能源 风险分析(工程) 储能 计算机科学 转化式学习 新兴技术 可持续发展 高效能源利用 制造工程 能源管理 大数据 可持续能源 商业模式
作者
Shu‐Hong Yu,Xiting Duan,Xiaoya Wang,Zhijun Qiu,Jun Erik Xu,Yongjun Zheng,M. Stanley Whittingham,Yangxing Li
出处
期刊:National science open [EDP Sciences]
卷期号:4 (6): 20250054-20250054 被引量:14
标识
DOI:10.1360/nso/20250054
摘要

Optimizing lithium-ion batteries (LIBs) is pivotal for advancing sustainable energy solutions, particularly for electric vehicles and renewable energy storage systems. This review explores state-of-the-art strategies that integrate advanced digital simulations with comprehensive lifecycle management, assisted by artificial intelligence (AI), to overcome critical challenges in battery performance, safety, and durability. Our approach combines computational material science with multiscale modeling, bridging atomic-scale phenomena to system-level dynamics.This synergy provides new insights into material behaviors and electrochemical processes.Physics-based simulation techniques and AI-driven optimization technologies underpin these methods, enabling them to achieve accurate predictions and drive the design of next-generation batteries. Furthermore, the integration of cloud-based battery management systems (BMS) with edge computing facilitates real-time monitoring, predictive diagnostics, and proactive control, while the adoption of the "Battery Passport" concept enhances lifecycle traceability, promoting recycling and reuse. Collectively, these strategies establish a robust framework centered on standardization, modularization, and digitization, driving innovation across design, manufacturing, maintenance and recycle processes. This industry-academia-research collaboration model has not only accelerated the industrialization of next-generation battery technologies but also provided strong support for the sustainable development of the sector. This review underscores the transformative potential of these integrated approaches, laying the groundwork for future breakthroughs in energy storage technologies and advancing global sustainability goals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
解靖宇完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
陶醉康乃馨完成签到,获得积分10
2秒前
凯文完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
gqb完成签到,获得积分10
3秒前
大方的嫣发布了新的文献求助10
4秒前
lucky发布了新的文献求助10
5秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
英俊的铭的应助被redpanda1103采纳,获得10
6秒前
saber完成签到,获得积分10
9秒前
李洋完成签到,获得积分10
9秒前
123木头人完成签到,获得积分10
9秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
东八圭完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.2的应助被刘mj采纳,获得10
11秒前
12秒前
老实的清炎完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
毛毛956发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
科研达人发布了新的文献求助10
14秒前
是你完成签到,获得积分20
15秒前
Orange的应助被吴锋采纳,获得10
15秒前
lucky发布了新的文献求助10
16秒前
充电宝的应助被大方的嫣采纳,获得10
16秒前
maguodrgon完成签到,获得积分10
16秒前
炙热盼兰发布了新的文献求助10
16秒前
molihuakai的应助被白云采纳,获得10
16秒前
17秒前
科研通AI2S的应助被bhsadhusu采纳,获得10
17秒前
852的应助被整齐听南采纳,获得10
17秒前
18秒前
磊2024完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT的应助被从容的悟空采纳,获得10
18秒前
cc发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8093173
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505330
关于积分的说明 21446822
捐赠科研通 7666483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405552
关于科研通互助平台的介绍 2533782
邀请新用户注册赠送积分活动 2444598