美国犹他大学材料系Dmitry Bedrov副教授应冯光教授邀请于2018年6月4日上午做客能源学院铭师讲堂，在动力楼201会议室作了题为“Multiscale modeling of nanostructured electrodes and interfaces in Li-ion batteries”的学术报告。化学学院的王得丽教授、夏宝玉教授，能源学院的李松副教授、钟晓亮副教授、吴鹏讲师以及部分学生参加了本期讲堂。
嘉宾Dmitry Bedrov博士，男，1999年于犹他大学化学工程系获得博士学位，现为犹他大学材料科学与工程系副教授，并担任美国陆军研究实验室与电子材料多尺度建模相关的合作研究联盟副主任，是该研究联盟电化学器件方面的领军人物。Bedrov副教授从事材料多尺度建模相关研究20余年，在相关专业期刊上发表论文140余篇，总被引量达5500余次。曾获得德国洪堡基金会杰出学者奖，以及犹他大学的特别研究成果奖等。
报告中，Bedrov副教授首先为我们介绍了美国犹他州美丽的自然环境，然后就研究联盟中承担的关于CDE3M（Computationally-guided Design of Energy Efficient Electronic Materials）多尺度建模相关问题展开了讨论。Bedrov副教授指出，目前大多数建模仅仅考虑到连续介质水平，或者只对电化学器件的局部微观结构进行研究，而实际应该考虑时间和空间的多尺度耦合问题。Bedrov副教授在报告中向我们具体介绍了锂离子电池中锂离子在固体电解质界面（solid electrolyte interphase，SEI），SEI/电极界面上的输运机理，指出了锂离子在体相区以及SEI/电极界面上的扩散特性，及其受温度的影响等。随后向我们介绍了一种多尺度建模的方法—物质点法（material point method，MPM）：MPM方法将微观粒子和宏观网格联系起来，粒子有速度、质量等特性，然后将粒子的这些物性映射到网格，得到网格的物性参数通过连续介质模型进行求解。紧接着，Bedrov副教授向我们展示了纳米硅阳极（nanostructured Si-anode）的MPM模拟，并与具有硅纳米柱的电极的电池实验进行了对比。模拟中同样观察到了实验中的硅纳米柱在大变形下的崩裂现象，说明MPM能很好的将化学过程和机械过程耦合。进一步地，通过MPM模拟对崩裂现象的机理进行了研究，同时对MPM模拟中的一些关键点进行了总结。Bedrov副教授通过他们关于电化学器件的建模工作，向我们展示了如何将化学过程和机械过程耦合，以及如何实现从原子尺度的电化学和机械过程到连续介质水平模型的多尺度的建模。
Bedrov副教授的报告引起了师生们极大地兴趣。报告结束后，老师和同学们都踊跃提问，与Bedrov副教授就报告中的具体问题进行了深入讨论，这次报告给了我们很多启发，大家受益匪浅。本期讲堂在热烈的交流气氛中圆满结束。
