摘要：锂离子电池具有能量密度高、自放电率低、充电速度快、绿色环保等优点,是目前电动汽车的主要动力源.电动汽车的高续航里程需求对锂离子电池提出了更高的要求,如更高的能量密度、更长的循环寿命等.极片作为电池的核心组成部分,其生产工艺,特别是辊压过程,直接决定了电池成品的能量密度和使用寿命.研究辊压过程中极片微观结构变形机理,实现辊压过程中极片材料孔隙率和压实密度的精确控制,对提升锂离子电池综合性能具有重要意义.极片制备所用的活性物质、添加剂等原料均为颗粒状,可以采用离散元模型开展辊压过程研究,以此预测辊压过程中颗粒间的相互作用规律、极片孔隙率的演变特征和传热特性等关键参数.本文综述了极片辊压过程离散元法数值模拟的研究现状,这些研究工作利用离散元法建立辊压过程压实特性的模型,研究辊压过程中材料的压实特性,揭示提升辊压过程压实性能的关键因素,以期为极片制备工艺的设计提供参考依据.

摘要：锂金属电池中隔膜结构与锂金属沉积形貌演化的关系尚不清晰,原位实验和数值模拟能够揭示影响机理.通过自主研发原位光学-电化学耦合装置,可直观观测锂金属沉积过程的形貌演化情况.对三种不同的隔膜进行原位实验研究,发现玻璃纤维隔膜相较于聚丙烯隔膜更容易产生锂金属枝晶,聚丙烯和聚乙烯复合隔膜比单层聚丙烯隔膜表现出更均匀的锂金属沉积形貌.扫描电子显微镜图像显示三种隔膜具有不同的微结构,结合相场法数值的模拟分析,发现隔膜微结构对锂金属沉积形貌演化、锂金属枝晶的生成具有重要影响,相场模拟结果符合原位实验观测结果.

摘要：当前,全球能源变革与"双碳"战略持续推进,电池产业作为绿色能源转换与储存的关键载体,正处于从规模扩张向高质量发展转型的关键阶段.新质生产力理念的提出,为产业确定了以科技创新为主导、高素质人才为关键要素的发展新范式.因此,本文从新质生产力视域出发,对电池产业产教协同的内在逻辑和赋能机制进行探讨,旨在破解教育供给与产业需求间的结构性错配,为构建高效协同体系提供理论参照,从而通过高水平的产教融合,实质性提升电池产业全要素生产率.

摘要：本文研究了硅酸钠作为电解液添加剂对碱性锌锰电池(LR6型)电化学性能与储存稳定性的影响及其作用机制.研究结果表明,硅酸钠在锌电极表面可原位形成致密的硅酸锌钝化膜,该膜层能有效阻隔电解液与活性锌的接触,显著抑制析氢腐蚀与自放电过程.电化学测试显示,在0.1%优化浓度、3.9 Ω恒阻放电的条件下,电池的放电时间延长了25.9 min,且常温与高温储存后内阻增长率显著降低.高温加速老化实验中,含硅酸钠电池的累积析气量较空白组降低36%,表现出优异的抗老化能力.微观表征证实,硅酸钠处理后的锌粉表面更为平整致密,氧含量明显下降,并检测到硅元素均匀分布,从形貌与成分层面验证了其缓蚀效果.此外,硅酸钠可改善电解液对隔膜的润湿性,接触角由55.4°降至48.6°,有利于构建均匀的离子传输通道.本研究证实硅酸钠是一种低成本、环境友好的高效添加剂,为提升碱性锌锰电池的综合性能与储存寿命提供了可行的技术途径.

摘要：引起电池热失控的因素错综复杂,不能只通过单一的标准或参数进行检测与评定,主要诱因有机械滥用、电滥用和热滥用,内短路是这三类滥用诱发热失控之前的共性环节.为研究电池热安全问题,本论文阐述了锂离子电池内短路的机理、类型以及危害,梳理了锂离子电池安全检测技术和测试标准,分析了实际使用中电池内短路的常见诱因——过充、析锂和过热,并提出相关防范措施,为后续锂离子电池内短路以及安全问题的研究工作提供了一定的理论基础与研究思路.

摘要：作为新能源领域的动力核心,电池产业的每次技术迭代都使人才需求侧发生深刻变革.当前,产业界对兼具工程实践能力与跨学科素养的复合型人才需求迫切,而传统院校的人才供给则面临结构性失衡.课程内容滞后与协同机制薄弱,导致人才供给难以匹配产业快速升级的节奏.本文旨在剖析当前产教融合中的核心堵点,并探索校企协同育人模式的优化路径.现有培养模式的根本缺陷在于对产业技术迭代的响应迟滞.因此,本文提出了一套系统性重构方案:建立随技术演进的动态化课程体系、构建利益捆绑的产教共生机制以及培育实战型的"双师"队伍.其核心目的在于打破教育与产业的壁垒,实现人才链与创新链的深度融合,为电池产业保持持续竞争力提供坚实的人才支撑.

摘要：为了高效回收废旧锂离子电池中的有价金属并降低环境污染,本文采用新型绿色环保的三元共晶溶剂,对废旧锂离子电池中的高价值金属钴和锂进行回收研究.在140℃、5 h、液固比(L/S)为50∶1的情况下,钴和锂的浸出率分别为99.76%和99.29%,同时浸出时的分子动力学表明该浸出过程受到界面化学反应控制.进一步用浸出产物制备钴酸锂电池正极材料,结果表明其电化学性能与商用钴酸锂电池正极材料相当.本文提出的利用三元共晶溶剂回收钴酸锂电池正极材料的方法高效且环保,具有良好的应用前景.

摘要：采用溶胶-凝胶法成功制备了碳包覆的磷酸焦磷酸铁钠[Na4Fe3(PO4)2P2O7@C,缩写为NFPP@C]复合材料,其最优化热处理温度为600℃,烧结时间为10 h.将NFPP@C作为钠离子电池正极材料,分别以金属钠(Na)和硬碳(HC)作为负极材料,评测其电化学储钠性能.在1.5～4.0 V(vs.Na+/Na)电压区间下,NFPP@C||Na半电池在0.1 C和5 C电流密度下的放电比容量分别为112.2 mAh/g和96.2 mAh/g,且电流密度为1 C时,循环200次后的容量保持率高达99.7%.在1.5～3.5 V(vs.HC)电压区间、1 C电流密度下,3.5 Ah全电池(即NFPP@C||HC软包单体电池)在25℃常温和45℃高温环境中循环2 800次后的容量保持率分别为92%和89.1%,表现出优异的长循环稳定性和高温工作性能.

摘要：不同的化成工艺会影响负极固体电解质界面(SEI)膜的形成,进而影响电池的性能.本文研究了三种不同荷电状态(SOC)的化成工艺对磷酸铁锂电池的极片形貌、首次效率、电池阻抗、高温存储和循环性能的影响.结果表明:化成荷电量为62%SOC时,负极表面的SEI膜均匀致密、首次库仑效率(90.26%)最高、电池的直流内阻(DCR)和成膜阻抗最小,55℃下存储容量保持率(96.41%)最优,45℃下循环1 731次后的容量保持率为81.52%,综合性能最佳.

摘要：在全球能源结构转型与科技竞争加剧的背景下,电池产业作为新能源革命的战略支点,其创新模式正从单一主体的线性研发转变为多主体协同的网状创新.龙头企业居于产业链的中心生态位,具有强大的资源编排能力和成为产学研深度融合枢纽的条件,可有效弥合从技术研发到市场应用的鸿沟.本文旨在探讨龙头企业如何发挥链主效应以推动产学研深度融合的内在机制、实践路径及其多维效应,以期厘清以企业为主导的创新体系运行逻辑,为破解产业关键核心技术瓶颈、构建自主可控的卓越创新生态系统提供理论阐释和决策参考.

摘要：铁铬液流电池的析氢副反应导致正极电解液不断积累Fe3+,价态逐渐升高,造成容量损失.常规容量恢复技术大多需要消耗还原剂,且在盐酸环境中易产生氯气,在实际工程应用过程中较为困难.对此,本文提出了一种基于电解水的再平衡装置和容量恢复方法.采用再平衡电池,正极为电解水析氧电极,负载铂碳催化剂,负极为常规液流电池结构,通入待还原的电解液,中间采用质子交换膜分隔.研究确定了适宜的材料和运行参数,验证了电解水容量恢复装置对正极电解液的还原效果,以及还原后的正极电解液对铁铬液流电池性能的影响.结果表明,电解水再平衡装置能够将容量衰减量达到20%以上的电解液恢复至初始容量的90%以上,且电池的能量效率在80 mA/cm2的条件下仍能保持在79%左右.此外,电解水容量恢复装置可与铁铬液流电池相耦合,进行多次容量恢复操作,该方法为铁铬液流电池容量恢复技术提供了安全、无污染的新思路.

摘要：本文分析了全液冷储能一体柜单回路液冷系统的现状与局限性,提出双回路液冷方案,阐述了双回路液冷系统的基本构成、控制逻辑和制冷量计算方法,并通过充放电试验验证其冷却性能和节能效果.试验结果表明:双回路液冷系统可维持电池单体最高温度≤39.3℃,电池单体平均温度≤35.3℃,储能变流器(PCS)内部绝缘栅双极型晶体管(IGBT)测点温度≤67℃,冷却性能满足要求.相比传统单回路液冷系统,双回路液冷系统可以有效避免PCS凝露问题,且在充放电过程中节能率达到49.39%.

摘要：在不同温度(35℃、45℃、55℃)、不同倍率(0.5 C、1 C、1.5 C)下进行磷酸铁锂-石墨电池的循环寿命测试,研究这些加速因子对循环寿命的影响,构建加速模型.研究结果表明,在不同加速因子下的循环测试均出现容量跳水现象,容量衰减曲线符合双幂次函数.基于双幂次函数对容量衰减曲线进行拟合,提取寿命特征参数,建立电池在温度和倍率条件下的加速模型.不同温度下,寿命特征参数与温度符合阿伦尼乌斯关系;不同倍率下,寿命特征参数的对数与倍率符合线性关系.利用加速模型可得到电池在低加速条件下的衰减规律,可提前预测电池的循环寿命,温度加速模型和倍率加速模型的误差分别为7.4%和4.0%.

摘要：随着光伏、风能等新能源的快速发展,储能需求日益增长.然而,当前储能技术的发展路径尚未明朗,各类储能技术均在快速而自然的发展.这种不确定性有时会让从业人员和支持者对未来趋势产生困惑,进而可能影响其推进相关技术发展的信心与决心.那么,储能技术的未来将如何发展?为探索这一问题,本文类比了计算机的各种存储器,以期找到发展方向.计算机作为一种历经数十年发展、已高度成熟的产品,各个部件都经过多次迭代,与其对比可为研究储能技术的发展路径提供较大的参考价值.

摘要：为了提升锂离子电池在极端高温环境下的安全性,本文提出了一种基于磷酸三乙酯(TEP)基电解液与玻璃纤维(GF)隔膜的电池,通过自熄灭时间测试、隔膜热收缩率分析及软包电池的高温自燃实验,对比了该体系与传统商用电池(碳酸酯类电解液-聚烯烃隔膜)的安全性能.实验结果表明,当电解液中碳酸酯类(VC)添加量超过5%(质量分数)时,会对电解液安全性带来极大危害,进而增加热失控风险;玻璃纤维隔膜在150～200℃下热收缩率低于1%,远优于商用聚烯烃隔膜(热收缩率>32%).在进一步的软包电池高温自燃实验中,TEP基电解液-GF隔膜电池相较于商用电池,在400℃与450℃下燃烧起始时间分别延迟35.8%与65.0%,燃烧持续时间减少70.1%与94.7%,最高温度降低42.6%与43.4%,在350℃下,商用电池持续燃烧128 s,相比之下,TEP基电解液-GF隔膜体系电池热失控触发温度提升约75%,350℃下实现了完全无明火状态.该研究为高安全性锂离子电池的设计提供了实验依据和技术支持.

摘要：动力电池的性能直接决定了电动汽车的续航里程、充放电效率及安全性等核心指标.导电炭黑作为提高动力电池电极导电性能的高性价比碳系导电剂,领域应用广泛且市场需求不断增长.本文围绕导电炭黑在动力电池中的研究进展,梳理其在动力电池应用中所需的高纯净、高结构和高比表面积三个关键特性,以及实现上述特性的主要技术路径.

摘要：基于硫化物电解质体系的全固态锂硫电池因兼具超高理论能量密度、本质安全性及低成本的优势,被视为极具潜力的下一代储能体系.本文综述了其研发现状、核心挑战及商业化推进策略.在材料体系方面,硫化物基固态电解质凭借高离子电导率、优异机械特性及加工优势成为研究焦点.通过复合设计平衡导电性与能量密度;负极方面需应对金属锂及锂合金的高反应活性与枝晶问题.产业化推进仍面临多重挑战:需减薄电解质、构建稳定界面以提高能量密度并抑制副反应,开发规模化制备工艺,并推动材料与工艺标准化.未来应强化多学科协同,以加速全固态锂硫电池的实际应用.

摘要：高功率锂离子电池的终端应用场景日渐多元化,对电池功率性能要求也进一步提升.本文研究了一种应用于高功率锂离子电池中的组合含硫电解液,并对照单组分含硫电解液进行了混合脉冲功率特性、倍率放电、高温荷电保持能力、容量恢复率和倍率循环性能测试.结果表明,1%(本文百分数均为质量分数)硫酸乙烯酯(DTD)+0.3%甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)组合含硫电解液与0.5%1,3-丙烷磺酸内酯(PS)单组分含硫电解液相比,成膜质量较高,倍率放电性能具有一定优势,高温搁置性能优于单组分含硫电解液,且组合含硫电解液倍率循环性能较好.

摘要：高镍三元正极材料(LiNixCoyMnzO2)作为下一代高能量密度锂离子电池的核心组件,因其高比容量和成本优势备受关注,但其循环稳定性差的问题严重制约了实际应用.本文分析了高镍材料在高压循环中的失效机制,指出表面重构与机械失效的协同作用是容量衰减的核心诱因.针对上述问题,本文总结了表面改性的关键策略,包括惰性材料(氧化物、氟化物、磷酸盐)包覆、导电材料(含锂化合物、碳基材料、聚合物)包覆、表面结构修饰及复合包覆技术的协同优化.这些改性策略可显著提升高镍三元正极材料的界面稳定性与循环寿命.最后,本文展望了高镍三元正极材料未来的发展方向.

摘要：正极材料作为锂离子电池的关键组成部分,其容量和能量密度对电池整体性能具有重要影响.氟化亚铁(FeF2)与钴酸锂(LiCoO2)等商用正极材料相比,具有理论比容量高、能量密度大、放电平台稳定以及原料成本较低等优势,是一种极具发展前景的锂离子电池正极材料.本文介绍了FeF2正极材料的优势与储锂机制,重点总结了其在纳米化、碳包覆或金属元素包覆等改性方向的研究进展,并对当前现状进行了分析,展望了该材料未来的研究方向.