推荐阅读中科院物理所李泓研究员的《锂电池基础科学》，最近刚出版，时效性、系统性很强，能够对锂电领域有一个全面的认识，同时起到查漏补缺的效果

  正极材料产业化方面推荐中南大学胡国荣教授的《锂离子电池正极材料 原理、性能与生产的基本工艺》，国内锂电产业化方面中南大学做的相当不错

  综述建议在web of science上以锂离子电池为主题检索，按引用量排序阅读前3-5篇经典review

  相关研究文章推荐Jeff dahn教授的系列工作，做的很有实际意义，当然学习发表高水平文章的套路多看Sun Yang- Kook等大牛组的文章都是很好的

  总体来说，目前负极材料相对好发文章，正极材料已经卷起来了，10分以下的文章相对容易，高水平的文章需要堆高级检测，拿钱烧。固态电解质是现在的一个热点方向。

  随着动力电池的发展，目前的电池要达到：高单位体积内的包含的能量、长寿命、高安全、低成本。我们的主角在技术方面的选择正是顺应了这几个方面的要求。

  对电动车来说，其零部件数量不多于90个，远少于燃油车的上千个，因此45%的制造成本是电池

  锂电池材料可分拆为:正极材料、负极材料、隔膜、电解液、包装。其工艺大致配比，为2份正极+1份负极+0.9份电解液

  性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。也就是说，发要达到高单位体积内的包含的能量、长寿命、高安全、低成本，就需要选则正确的选择材料

  目前五大主流锂电池正极材料为：钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝酸锂

  由于目前的新能源汽车补贴政策的方向（高能量密度），使得锂电池行业的技术开始转向三元电池，包括镍钴锰酸锂（NCM）和镍钴铝酸锂(NCA)

  目前，磷酸铁锂电池的能量密度在 140Wh/kg 左右，而上限为 160Wh/kg 左右，这一上限制约了续航能力的提高。

  而 NCM523 和 NCM622 的单位体积内的包含的能量能达到 180Wh/kg，镍含量更高的 NCM811 的单位体积内的包含的能量最高能达到 220Wh/kg，因此高镍三元材料能够很好的满足动力电池企业日渐增长的产品需求。

  此外，NCM 的循环寿命低于磷酸铁锂、单位体积内的包含的能量低于 NCA。NCA 的单位体积内的包含的能量可达 210瓦时每千克，普遍比 NCM 更高（除811外），但安全性较差，对电芯的监控管理技术方面的要求极高。

  这两种技术路线中，特斯拉选择了松下的NCA电池，而我国电池厂家和车企更多选择了NCM。

  从技术上来说，NCA的稳定性差，比NCM材料的生产的基本工艺和条件更为苛刻。其难点在于生产制作的步骤中，前驱体的制备和焙烧工艺，对相关设备的要求很高

  而设备极严格的要求，又伴随着成本的提高。同时NCA高镍材料的碱性较高，需要纯氧环境、湿度控制在10%以下

  其在正极材料方面攻克4.45V高电压钴酸锂产品，主要使用在于高端3C领域；三元产品向高镍和单晶方向发展，单晶523三元产品，同比市场上的大单晶材料，具有更高的倍率性能，更低的残锂

  单晶622三元产品，在高电压高容量的基础上，兼备长循环性能；高镍811三元产品，低残锂，循环性能优异。

  锂电池是一个system，材料相关的有四大类主材和重要的几类辅材: 1正极 2负极 3电解液 4隔膜 5电解液添加剂 6导电碳 7粘结剂 8正极/负极/隔膜涂覆层材料 9正极/负极层内添加剂10铜箔铝箔

  1-4主材各自就能成为论文paper数目破万，方向众多的“大领域”了。

  这还仅仅是已经商业化的部分。未商业化的，诸如锂空气，锂硫，固体电解质，全固态，半固态，等等，领域更多，更杂，更无从下手。

  所以，你的导师原本不从事锂电领域，而你，是开设课题组新方向的试金石博士生？

  如果是硕博连读，五年之久，问题不大。如果是已经读完硕士，高校的四年博士，这也还行。如果是中科院系统或者普通高校三年博士，问题有点大。

  以下建议基于上述假设，课题组从零开始开拓锂电方向，并且你自己本人是四年博士或者五年硕博。

  A1 商业锂电体系，指的是基于EC/DEC+LiPF6电解液，层状正极LCO、NCM、LFP，和石墨负极（含硅碳），目前可以较快出高IF成果的方向是高镍（含超高镍）三元、超高比能电芯及其电解液。可谓极度依赖高精尖设备和课题组内强大的工程技术积累，如果是从零开始，太难。

  非要头铁走这条路，那就建议了解商业锂电的基础工程技术：《杨绍斌_梁正_锂离子电池制造工艺原理与应用》，这本书也不用读的那么细，大致了解下锂电工业的内生逻辑。然后，看高镍三元正极和电解液相关的综述论文，了解下难点在哪里。最后，我觉着应该会放弃这个不切实际的“头铁想法”。

  A2 锂硫锂空体系。指的是Li-O2和Li-S这俩，如果看不懂，可以去wiki查一下，都是老领域了；实在不想查，也没关系，这俩虽然在商业/军事应用上毫无价值，但是在学术发论文上勉强还能搞搞，只是非常卷，做起来艰难，个人不建议入这个坑，这两个方向跟着时间的推移，已经没啥国家/省部/市厅的项目支持了，可谓是明日黄花吧。

  A3 金属锂负极和基于金属锂的超高比能电池依旧非常火，个人预计泡泡还能吹5-10年。一方面，政府经费支持力度依旧不低，另一方面，企业研发也没消停，此外，论文paper多的数不清。这样的领域主要研究对象是金属锂负极，目前比能量最高的有源锂负极，配合NCM811能做到600Wh/kg的重量比能密度。但是问题一大堆，比如跟电解液反应，比如锂枝晶，比如膨胀等等。

  入门可以从金属锂表面保护开始，三维集流体，涂覆，等等，发10+的文章比较轻松，不要说明软包电芯的支持，也不需要多么新颖的idea，讲出一个美妙的故事就OK了。

  高阶追求大子刊级别的则可以从电解液角度切入，从电芯层面考虑，引入“无锂负极”这个火热的概念，做出300Wh/kg或者更高单位体积内的包含的能量的电芯。这个就难太多，需要强有力的工程团队支持，最好拉着三线以上电芯企业一起做，光靠学术圈实验室，那绝大多数都是不可能。

  A4 固体电解质和相应的固态电池。也是所谓的“固态化”，这几年市面上吹的很火的概念，用不可燃的固态电解质取代可燃的电解液。这样的领域是一大箩筐，涉及到正极、负极等方方面面，固态电解质自身种类众多。具体详细的我也不多说了，如果题主要入这个坑，那就选择聚合物(凝胶)固态电解质这个方向。实话说，这个分支并不是严格意义上的“固态”，但是呢，工程难度低，“直觉上看上去”与现有商业液态锂离子工业体系可以“接轨共用”，所以一大堆人混淆弱化固态这个概念，该方向paper数目非常多，吊打所有其他固态子领域的paper数目之和。

  混学术圈，paper是刚需，不管有用没用，一大帮评委可看不懂，也不会管。

  其他固态子领域，诸如氧化物，硫化物，卤化物体系，也不是不能入坑，缺点是这些领域对于工程工艺的要求很高，没有高人指点，一个个都得花费至少一年半才能摸到门槛，这样的超长时间成本，还只是把固体电解质做出来，把原理电池搞定，再继续花上至少一年半的时间，所以慎重入坑吧。

  与学术圈的评价体系不同，企业对于人才的考核，一方面会看paper发的怎么样，更多的会考虑这个人做过的事情是不是满足岗位需求。某些特定的程度上，JPS两三篇和AEM两三篇，对公司而言，面试后差别不大，因为有很大的可能性AEM两三篇与岗位需求完全不搭。

  我自己兼职企业顾问，参加过部分招聘，我自己非常看重的是：1 基础电化学和相应的理解。比如说电池充放电过程中的离子输运路径和正负极物质变化。2 博士期间所从事领域的理解深度。比如烧陶瓷的，陶瓷的体相和晶界有啥不同？做金属锂保护的，枝晶、锂沉积膨胀与电流密度和面容量之间的关系？3 逻辑思辨、表达、学习能力。4 paper发表。

  B1 电解液是灵魂。只有做到对正极、负极、隔膜的深入理解后，才能对电解液“下手做研究”。如果目标是企业未来的发展，电解液及其添加剂是难度虽然大但相当的好的方向。

  B2 固态电池是企业研发热点。即便是“有点混淆固态”的聚合物(凝胶)体系，它对工程工艺的需求依旧比金属锂表面作保护高的多。锂电企业要的是“拥有系统知识储备和开发能力”的人才，做这个方向，也不错。

  B3 金属锂电芯也是企业研发热点。虽然我个人对这个方向培养出来的博士生嗤之以鼻，但是公司其他领导表示“挺好”的，说明市场确实有需求。既能发paper，又能有岗位，何乐而不为是吧。

  B4 如果只做某一个“材料”子领域，比如说硅碳，比如说正极，比如说某一类固体电解质，个人强烈建议: 除此之外，阅读大的锂电领域的基础书籍，了解一下更为广阔的世界，很有帮助。

  0 工业基础 《锂离子电池制造工艺原理与应用》1材料体系总述《锂离子电池材料解析》2作为灵魂的电解液《锂离子电池溶剂与溶质》 3 锂电正极《锂离子电池正极材料：原理、性能与生产的基本工艺》4隔膜及其他聚合物辅材《动力锂电池中聚合物关键材料》5 单体、成组《电动汽车用锂离子二次电池》6 pack、系统《电动汽车动力电池系统模块设计与制造技术》

  说来惭愧，我自己本人也没法把上述书籍看完（越来越忙），学生阶段有大把时间，挺适合去啃啃这些“基础书籍”。不用纠结书里面讲的对不对，更多的是去了解整个锂电体系，构建知识框架。

  锂电是一个仍然在加快速度进行发展的新兴实验型科技领域，更多的知识源于与实际一线工程师和研发科研人员之间的交流，当然，这是毕业以后的事情了。

  锂电领域有很多研究方向，涉及众多学科的基础知识。建议选定一个和本硕时期专业相关的研究方向去针对学习，这样容易轻松入门。目前锂电主要的研究方向有：

  1.正极材料，主要是针对现已有的商业正极研究，比如高电压，安全性，晶体失效机制等。比较火的比如富锂锰基正极的首次不可逆容量损失，循环过程中的电压衰减和析氧等问题。此方向具有较强实际应用价值意义，当然也比较难做。除了锂电基础知识外（比如其他回答提到的李泓老师的书），还需要具备材料科学基础，特别是晶体学的知识。

  2.高比容合金负极材料，主要是针对硅，锡，磷负极。此方向很老～很实用～但出成果慢。主要涉及到一些材料设计，基础科学问题相对来说还是比较少，最好有材料合成的基础，物理化学，材料化学，材料物理等知识同样是需要的。

  3.锂硫电池，主要是针对提高硫正极的性能。锂硫电池和传统的锂离子电池还是有很大区别的，推荐清华张强老师锂硫的著作，其他同2。这方向已经到了一个瓶颈期，比较难发好文章了，大家都在堆数据，没太大意思。

  4.金属锂负极，这应该是最好入门，也是最好水文章的一个方向了，如果题主不想太累可以再一次进行选择，这方向还有一定的热度的，但对自己的发展可能不大好，没太大实用价值且非常卷。同理有必要了解锂电基础知识，看几篇经典文献就可入门。

  5.快充，这方向可以包括上述所有研究方向，针对电极材料或电极提升电池的快充性能，包括材料结构设计，界面设计，电极设计，电解液设计等。快充很热，但不好水，毕竟有硬性指标。这方向除了材料科学基础知识，还需了解电化学基础原理，推荐北航李狄老师的《电化学基础原理》

  6.电解液（包括液态和固态），这方向经久不衰，但自己觉得是最难的一个方向。液态电解液的研究可针对快充，安全性，高低温性，高电压等，美国陆军实验室的许康老师在chemical review上有两篇关于液态电解液的经典综述，能让你了解电解液的前世今生以及未来。液态电解液需要储备有机化学和材料学的知识。固态电解质包括有机和无机，有机主要解决离子电导～固态主要界面问题～，有机方向需要有机化学，高分子化学，有机合成等知识，固态方向需要晶体学，固体物理等知识。电解液方向做通了可以遍地开花，因为它能解决很多锂电科学问题。

  建议题主早日敲定研究方向，毕竟读博时间还是挺紧凑的。如果之前没有锂电基础，建议先看看优秀的中文博士论文，弄懂专业名词后再看经典的英文综述。假设选择电极材料这块，所阅读的文献别局限于锂电，其他领域比如催化，生物材料的知识也可涉猎，说不定能有新思路。

  Aurbach写的好几篇综述我都非常推崇，高屋建瓴，这篇文章是其中的代表之作，16年的文章放到现在看依然启发性很强。

  刚开始学习锂电，我其实很建议不要只focus在一个热门的材料，这样会严重限制自己的视野。一定要正极、负极、电解液多看看，甚至是其他的电池体系也要偶尔涉猎，能培养自己的大局观。这篇Dahn的电解液综述主要探讨如何构建快充电解液，如果对电解液还缺乏一些认识，可以推后看，先看一些基本电解液的文献。认识醚类、酯类溶剂体系的一般特点以及各种锂盐的一些基本性质。

  如果过去二十年，锂电领域最大的进展是什么，我会投富锂正极的一票。为今后在锂电正极的探索上提供了一条道路。

  那么现在研究负极了解什么最重要呢？应该就是SEI了，推荐这篇16年的综述，对SEI的形成、结构、基础表征都讲解的深入浅出。

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