项目发展了多种用于数值重建锂离子电池电极三维微结构的方法，并开发出介观孔尺度数值模型预测电极的宏观物性、研究揭示孔尺度传输机制。通过介观尺度模拟，可以研究和揭示电池介观尺度基础物理机制、预测宏观物性、获得电池宏观性能与电极微结构关系，继而优化电极设计。 主要结论如下：
  （1）引入最大影响距离的修正随机网格法通过调节最大影响距离MID能有效改善重构微结构内组元相空间分布特性，并大幅度降低计算量；
  （2）MID对于SGM重构微结构的组元空间分布及形态学特征有重要影响，减小MID在增加组元空间分散性及随机性的同时也将降低组元连通性；MID越小，平均孔径越小，孔径分布越集中，孔隙及微结构均匀性越好；
  （3）粒径满足特定分布的SAM重建过程中，通过特定约束条件对固体添加物的空间分布进行控制，能实现其"粘连"孤立活性物颗粒的过程，在一定程度上模拟了电极制备过程中固体添加物悬浮液因为压制而在固体活性物孔隙中的流动及粘连固体活性物的过程；
  （4）固体颗粒的形状以及粒径分布对于颗粒堆积状电极的性能具有重要影响，增大平均颗粒粒径将使微结构各组元相空间分布的非均匀性加剧，平均孔径增大，并导致电极比表面积减小，从而影响电池电化学性能；
  （5）SPH模型不但有能力模拟固体活性物颗粒尺寸对电池内部Li/Li+浓度场、固/液相电势场等微观细节分布的影响, 而且还可以预测固体活性物颗粒尺寸对电池宏观表象如输出电压等的影响。通过对具有不同固体活性物颗粒尺寸的锂离子电池放电过程的模拟发现：当阴、阳极固体活性物颗粒尺寸均较小时，相同时刻，固体活性物颗粒内部Li分布更为均匀， 颗粒表面平均电化学反应传输流密度更小，电池输出电压更高；
  （6）多孔电极介观微结构形态对于电极内部输运过程具有重要影响，基于实际电极微结构细节信息的介观LBM对多孔电极有效物性参数的预测更为准确可靠；多孔复合电极的有效热导率主要由电极各组分体积分数及组分的热导率决定，若经验系数选取适当，EMT经验公式能较准确预测其数值；
  （7）孔相(或固相)的有效传输系数及扭曲率并不只是材料本身物性和孔隙率的函数，其与多孔电极微结构形貌密切相关，这也说明只用孔隙率或组分体积分数并不能真实准确的描述多孔电极的特征结构，因而，Bruggemann经验公式难以准确地计算出多孔电极孔相(或固相)的扭曲率，基于Bruggemann经验公式的宏观模型模拟结果可能会产生较大的误差；
  （8）DNS数值模型基于电池内部（包括电极和隔膜）介观微结构，不同物理相得以准确区分，因而便于处理仅发生在电池固、液相界面上的电化学反应，而且，相对于宏观均质模型，所开发的DNS模型对界面电化学反应的描述将更为准确；
  （9）DNS模型中固体活性材料可以是任意形状，而且允许相互交叠，Li的扩散传输遵循相应的守恒方程，固体活性物颗粒内部、颗粒间的Li的扩散传输得以自然处理；
  （10）数值上采用单区多子域方法处理，有效规避传统多区计算模型中区域间边界处理难题，可方便地探究整个锂电池全区域内复杂物理化学过程；
  （11）基于电池内部（包括电极和隔膜）各组元分布、位置依赖的物性制定是锂离子电池DNS模型的根本，它使得研究并揭示电极（包括隔膜）介观微结构中的多物理传输现象成为可能。

   项目总共发表学术论文11篇，其中9篇被SCI摘引，1篇被EI摘引；获授权软件著作权3件；申请发明专利3项。项目成果有助于提升基础认知，服务于锂离子电池的设计和制备，促成相关关键技术的突破进展，具有巨大的社会效益和经济效益。