在高通量计算中，可以根据所筛选材料的特点综合使用计算材料学中的各种技术方法和手段，包括热力学 计算、第一性原理计算、分子动力学模拟、蒙特卡罗模拟等。
对于锂电池而言，电极材料的储锂容量、嵌锂电位、电子导电性、锂离子扩散率、脱嵌锂过程中的体积变化、结构相变，电解质材料的离子电导率、电化学窗口宽度、结构稳定性，电解质与电极之间界面的化学稳定性等因素都会影响到电池的性能。
上述的材料性质都有相应的计算方法，根据各种方法的原理，会得到不同计算精度的结果，各种方法适当组合，可以构建出合理的材料筛选流程。
在锂电池中，电极材料与电解质材料在性能上需要满足不同的要求。对于电极材料的研发，侧重于提高电 极材料的比容量和提高电池的工作电压。对于固体电解质材料的研究，则希望找到离子电导率高，电化学窗口宽，并能与正负极稳定匹配的材料。此外所有的电池材料都需要具有较低的成本、无毒无放射性，减少对环境 的污染，以期持续利用和发展。
对于锂离子传导的动力学性质，则采用半经验与DFT 相结合的方法，先通过运算速度较快的键价和方法对材料的离子输运性质进行初步筛选，将具有连通的离子通道并且活化能较低的化合物找出来，再选择更为精确的DFT计算，采用NEB 方法计算准确的迁移势垒，对于包含无序占位或部分占位的化合物，则考虑采用第一性原理的分子动力学(FPMD) 来进行计算。
提高锂电池能量密度的主要方法之一是提高电极材料的储锂容量。电极材料的储锂容量与可转移电子数、 可转移离子数有关。
目前几种重要的正极材料( LiCoO2、 LiMn2O4、LiFePO4) 以及与其类似组成的材料，其电子转移都是通过过渡金属的氧化还原来实现。根据等式(1) 和(2) 可以从热力学数据计算各种化学反应对应的能量密度。
根据化合物在25 ℃时的标准吉布斯自由焓数据以及密度数据，中科院物理所李泓课题组计算了1172 种化学反应所对应的能量密度。
2020.05.18
