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非溶剂致相分离法制备聚对苯二甲酰对苯二胺隔膜及其性能研究
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作者 徐辉 王芳 +3 位作者 杨胜林 金俊弘 李光 张晶晶 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期72-78,共7页
隔膜失效是锂离子电池面临的关键问题之一。传统聚烯烃隔膜存在热稳定性差、电解液兼容性不足及孔结构不均匀等缺陷,易导致电池性能与安全性下降。本研究提出采用兼具耐热性与电解液亲和性的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)制备新型隔膜。... 隔膜失效是锂离子电池面临的关键问题之一。传统聚烯烃隔膜存在热稳定性差、电解液兼容性不足及孔结构不均匀等缺陷,易导致电池性能与安全性下降。本研究提出采用兼具耐热性与电解液亲和性的聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)制备新型隔膜。通过将PPTA溶解于硫酸(H_(2)SO_(4))形成PPTA-H_(2)SO_(4)溶液,采用非溶剂致相分离法(NIPS)成功制备了多孔PPTA薄膜。系统研究了以硫酸为溶剂、去离子水为非溶剂的凝固浴工艺参数对薄膜微观结构、物理特性和电化学性能的影响机制。试验结果表明,当凝固浴采用浓度梯度法时,所得PPTA多孔膜呈现最优综合性能。将其应用于镍钴锰三元(NCM523)及磷酸铁锂(LiFePO_(4))正极、锂金属负极纽扣电池时,均表现出优异的循环稳定性和倍率特性。 展开更多
关键词 聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA) 隔膜 相分离 梯度凝固浴 锂电池
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高温日历老化下磷酸铁锂电池安全性能演变规律分析
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作者 吴晓刚 马延阳 +3 位作者 关舒忆 陈宇 Rinat Nasyrov Ramis Bulatov 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2026年第2期146-154,共9页
磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池因其高安全性、长循环寿命和良好的热稳定性,广泛应用于电动车辆和电化学储能系统中.然而,磷酸铁锂电池在长时放置不工作的过程中,面临着日历老化导致其容量衰减和安全性能下降的问题.为了揭示磷酸铁锂电池由... 磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池因其高安全性、长循环寿命和良好的热稳定性,广泛应用于电动车辆和电化学储能系统中.然而,磷酸铁锂电池在长时放置不工作的过程中,面临着日历老化导致其容量衰减和安全性能下降的问题.为了揭示磷酸铁锂电池由于长期搁置老化导致的安全性能演变规律,本文开展了高温日历老化下磷酸铁锂电池容量衰减及安全性能的测试及分析,首先,在设计210 d高温搁置加速老化实验的基础上,利用电化学阻抗谱(EIS)结合弛豫时间分布(DRT)处理的方法,对长时高温搁置磷酸铁锂电池的容量衰减机制进行了分析.其次,为了揭示高温搁置下电池安全性能与容量衰减的关系,在电池老化过程的不同阶段开展了热失控行为的测试,同时对不同容量衰减程度的电池电极材料进行了表征分析.测试及分析结果表明,磷酸铁锂电池高温搁置容量衰减的主要表现是电池欧姆阻抗和扩散阻抗显著增加,电池的热失控触发温度(θ_(2))随老化程度的增加略微升高,而热失控最高温度(θ_(3))随老化程度的增加而逐渐下降.电池原位观测显示,正极活性物质的损失是电池高温日历老化条件下安全性能退化的关键因素.研究结果为高温日历老化场景下磷酸铁锂电池容量衰退和安全性能评估提供了一定的参考依据. 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 高温老化 安全性能 容量衰减 热失控
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基于锌负极界面修饰的综合性实验教学设计——以锌离子电池为例
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作者 李学进 刘鹏云 +1 位作者 徐静 邢伟 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第2期155-159,177,共6页
为提升材料化学专业本科生的综合实践与创新能力,本文将水系锌离子电池锌负极界面修饰的前沿研究设计转化为“双金属层状氧化物改性锌负极”综合性实验教学项目。实验内容涵盖材料制备、电池组装、电化学测试与机理分析,贯穿了材料化学... 为提升材料化学专业本科生的综合实践与创新能力,本文将水系锌离子电池锌负极界面修饰的前沿研究设计转化为“双金属层状氧化物改性锌负极”综合性实验教学项目。实验内容涵盖材料制备、电池组装、电化学测试与机理分析,贯穿了材料化学、无机化学、电化学原理、化学电源等多门课程的核心知识点。通过该实验,加深了学生对电催化析氢、金属腐蚀、离子沉积等多种电化学过程的耦合作用的理解,实现了知识的交叉融合与综合应用,提升了其解决复杂电化学问题的能力。 展开更多
关键词 锌离子电池 教学实验设计 锌枝晶 电化学腐蚀 学科融合
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基于DWD-SVR模型的锂离子电池剩余使用寿命预测 被引量:3
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作者 王小明 何叶 +3 位作者 王路路 吴红斌 徐斌 赵文广 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期52-59,共8页
针对锂离子电池容量退化特性的非线性和多尺度特性,提出一种基于离散小波分解(DWD)和支持向量回归(SVR)模型的锂离子电池RUL预测方法。首先,利用DWD对容量时间序列进行多尺度解耦,以降低局部再生和波动现象对预测结果的影响;其次,利用K... 针对锂离子电池容量退化特性的非线性和多尺度特性,提出一种基于离散小波分解(DWD)和支持向量回归(SVR)模型的锂离子电池RUL预测方法。首先,利用DWD对容量时间序列进行多尺度解耦,以降低局部再生和波动现象对预测结果的影响;其次,利用K-均值聚类方法将各尺度信号中样本熵与排列熵相近的子序列进行聚类,根据聚类结果将复杂度与随机性相近的子序列进行重构,以减少建模次数,提高预测效率;最后,通过SVR预测模型精确捕捉不同尺度下容量信号的变化情况,实现电池RUL准确预测。实验结果表明,提出的基于DWD-SVR模型的锂离子电池RUL预测方法能在保证全局退化趋势预测准确性的同时对波动进行及时地响应,可提高预测性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 支持向量回归 K-均值聚类 剩余使用寿命 离散小波分解
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壳聚糖衍生多孔碳电极全水系热再生电池性能
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作者 李思 石雨 +3 位作者 张亮 李俊 朱恂 廖强 《化工进展》 北大核心 2025年第12期6852-6858,共7页
针对全水系热再生电池目前存在电极反应界面受限和传输阻力大等问题,本文利用壳聚糖制备分级孔电极来进一步提升电池性能,研究了氨浓度、壳聚糖与氢氧化钾比例的影响。结果表明,壳聚糖衍生碳电极具有丰富分级孔结构、高比表面积和亲水性... 针对全水系热再生电池目前存在电极反应界面受限和传输阻力大等问题,本文利用壳聚糖制备分级孔电极来进一步提升电池性能,研究了氨浓度、壳聚糖与氢氧化钾比例的影响。结果表明,壳聚糖衍生碳电极具有丰富分级孔结构、高比表面积和亲水性,其获得的电池最大性能比传统采用碳毡的电池高23%,且其电池性能随着氨浓度和壳聚糖与氢氧化钾比例升高先增加后降低,存在最佳的氨浓度(5mol/L)和壳聚糖与氢氧化钾比例(5/8),获得最大功率密度为531W/m^(2)。 展开更多
关键词 热再生电池 生物质衍生多孔碳电极 氨浓度 壳聚糖 氢氧化钾 电化学
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全固态电池安全性研究进展与展望
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作者 郭春丽 唐圣凯 +1 位作者 崔煜 毛玉琼 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第5期657-678,共22页
全固态电池(ASSBs)具有高安全性、高能量密度等性能优势,是全球动力电池技术竞争的制高点,已被列入中美日韩等主要国家的发展战略。当前,ASSBs技术发展已进入关键突破期,以丰田、比亚迪、宁德时代为代表的主流厂商预计将在2027年开展AS... 全固态电池(ASSBs)具有高安全性、高能量密度等性能优势,是全球动力电池技术竞争的制高点,已被列入中美日韩等主要国家的发展战略。当前,ASSBs技术发展已进入关键突破期,以丰田、比亚迪、宁德时代为代表的主流厂商预计将在2027年开展ASSBs的装车应用。然而,在大规模应用前,ASSBs仍需进行全面的性能评估与失效分析,以保障其在新能能源汽车等各种使用工况下的安全可靠运行。值得注意的是,现有研究表明,ASSBs仍存在热失控风险,并不等于绝对安全,其在复杂工况下的安全失效机理仍有待探究。有鉴于此,该文从材料、界面及电芯等方面系统梳理了ASSBs潜在的安全问题,包括正极、负极与固态电解质等关键材料的本征热稳定性、正负极-电解质界面的高温热化学反应、锂枝晶生长及其导致的电池内短路,以及电池失效过程中的产气毒性与环境灾害。并且该文进一步从失效机理深入解析、关键材料与界面稳定性优化,以及系统层级气体管理与热防护等角度,分析并提出了ASSBs安全性未来的研究策略,为其安全评估和工程化应用提供系统化的理论支撑与实践指导。 展开更多
关键词 全固态电池(ASSBs) 安全性 热稳定性 固态电解质 硫化氢
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自聚合法钒掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)电化学性能的影响
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作者 彭迪 张雪旺 黄振德 《化工技术与开发》 2025年第7期41-44,共4页
本文采用自聚合法,制备了不同位点钒掺杂的5V锂离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)V_(x+y)Mn_(1.5-y)O_(4)。研究了钒掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的结构、形貌、放电容量、循环稳定性等性能的影响。XRD、SEM和电化学性能测试结果表明,钒... 本文采用自聚合法,制备了不同位点钒掺杂的5V锂离子电池正极材料LiNi_(0.5-x)V_(x+y)Mn_(1.5-y)O_(4)。研究了钒掺杂对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的结构、形貌、放电容量、循环稳定性等性能的影响。XRD、SEM和电化学性能测试结果表明,钒在不同位点替代Ni和Mn时,LiNi_(0.49)V_(0.02)Mn_(1.49)O_(4)材料的晶体成型度高,粒径大小均匀,无团聚现象,具有较高的倍率性能和良好的循环稳定性。经测试,在1C、常温下充放电循环100次,容量保持率为96%,在1C和10C下的放电容量,分别为131.5mAh·g^(-1)和104mAh·g^(-1)。 展开更多
关键词 尖晶石LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) 掺杂改性 不同位点
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电解液溶剂组成对钠离子电池性能的影响及其机制研究 被引量:2
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作者 赵丽丽 刘振兴 +5 位作者 陈庆威 陈万桂 潘伟童 许建良 陈雪莉 王辅臣 《化学工程》 北大核心 2025年第5期1-5,41,共6页
溶剂是钠离子电池电解液的重要组成部分,在电解液系统中质量分数达80%-85%,深入了解溶剂组成对提高钠离子电池电化学性能、循环寿命和安全性具有重要意义。以六氟磷酸钠(NaPF6)为电解液溶质,揭示了EC(碳酸乙烯酯)、DMC(碳酸二甲酯)、EMC... 溶剂是钠离子电池电解液的重要组成部分,在电解液系统中质量分数达80%-85%,深入了解溶剂组成对提高钠离子电池电化学性能、循环寿命和安全性具有重要意义。以六氟磷酸钠(NaPF6)为电解液溶质,揭示了EC(碳酸乙烯酯)、DMC(碳酸二甲酯)、EMC(碳酸甲乙酯)等典型溶剂组成对钠离子电池性能的影响及其机制。实验结果表明:EC/DMC/EMC三元电解液体系在Na-HC(硬碳)半电池中的综合性能最优,其中EC/DMC/EMC(体积比1∶1∶1)在30 mA/g的电流密度条件下,其可逆比容量为304.2 mA·h/g,首周库仑效率88.85%;循环80圈后比容量达298.8 mA·h/g,容量保持率97.42%。EC/DMC/EMC(体积比1∶2∶2)电解液在高倍率5C充放电后,返回0.2C倍率时的比容量达到246.3 mA·h/g,相比之下二元电解液体系DMC/EMC(体积比1∶1)中仅为92.6 mA·h/g。CV、XPS和TEM表征显示,EC/DMC/EMC(体积比1∶2∶2)溶剂组成下形成了一层以NaF为主的均匀的SEI(固态电解质界面膜),使得该电池具有优越的电化学性能。 展开更多
关键词 钠离子电池 电解液 溶剂组成 电化学性能 固态电解质界面膜
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卤化物电解质及其界面研究的新进展 被引量:3
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作者 邓雨茜 罗媛媛 +1 位作者 秦梓豪 杨勇 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第6期1728-1750,共23页
基于固态电解质所发展的全固态电池被认为是最具前景的下一代电化学储能技术之一。近年来,卤化物固态电解质因其高离子电导率、和正极材料良好的化学、电化学兼容性和可变形性成为研究的热点。尽管卤化物电解质在全固态电池中的应用已... 基于固态电解质所发展的全固态电池被认为是最具前景的下一代电化学储能技术之一。近年来,卤化物固态电解质因其高离子电导率、和正极材料良好的化学、电化学兼容性和可变形性成为研究的热点。尽管卤化物电解质在全固态电池中的应用已取得了进展,但在高效制备、表征和低成本工业化上仍然存在挑战。本文综述了卤化物电解质的分类及结构,合成方式,空气稳定性,机械稳定性及其在正负极界面的研究进展,并展望未来的发展方向及其需要解决的挑战。 展开更多
关键词 卤化物固态电解质 固态锂电池 空气稳定性 机械稳定性 界面稳定性
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水系锌离子电池锌负极研究进展 被引量:3
10
作者 高旭 侯朝霞 +3 位作者 王旭丹 王颢然 姜占洋 杨儒松 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期42-46,共5页
在化石燃料日益枯竭,环境问题日趋严峻的背景下,环境和能源问题已成为人类社会未来发展的重要聚焦点,储能问题成为了战略性问题。水系锌离子电池(ZIBs)具有比容量高、成本低、安全性高、环境友好等优点,但存在枝晶生长、腐蚀钝化、析氢... 在化石燃料日益枯竭,环境问题日趋严峻的背景下,环境和能源问题已成为人类社会未来发展的重要聚焦点,储能问题成为了战略性问题。水系锌离子电池(ZIBs)具有比容量高、成本低、安全性高、环境友好等优点,但存在枝晶生长、腐蚀钝化、析氢反应等问题,因而限制了ZIBs的实际应用与大规模商业化发展。简要介绍了ZIBs的发展历程和储能机理,总结归纳了锌负极存在的问题与形成原因,综述了锌负极的改性方法并展望了其未来研究发展方向。 展开更多
关键词 水系锌离子电池 锌负极 析氢反应 改性方法
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锂/钠混合电池系统多目标参数优化与热管理协同设计研究 被引量:1
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作者 张贤文 熊思诚 +3 位作者 陶坤龙 时礼宁 蓝松 吴猛 《汽车工程师》 2025年第9期26-34,共9页
基于锂离子电池与钠离子电池能量密度与低温性能的互补特性,提出锂/钠混合电池系统设计方法,通过能量配比计算确定单体锂离子电池、钠离子电池的串并联结构,并设计了带状穿插法、包裹法和嵌套法3种排布方案,最后,构建二维热仿真模型,验... 基于锂离子电池与钠离子电池能量密度与低温性能的互补特性,提出锂/钠混合电池系统设计方法,通过能量配比计算确定单体锂离子电池、钠离子电池的串并联结构,并设计了带状穿插法、包裹法和嵌套法3种排布方案,最后,构建二维热仿真模型,验证了在-20℃条件下钠离子电池优先启动加热锂离子电池的协同机制。结果表明:锂离子电池、钠离子电池能量占比分别为70%和30%的配比方案可实现能量密度、成本与低温性能间的最优均衡;嵌套法能够提升热管理效率,常温下温度分布均匀性提高40%,且电池组低温冷启动时间较带状法缩短62%。 展开更多
关键词 锂/钠混合电池 新能源汽车 电池热管理 冷启动
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外电场强化热再生氨电池传质及产电性能
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作者 安一超 石雨 +5 位作者 李楠 张亮 李俊 付乾 朱恂 廖强 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第4期1347-1354,共8页
本文通过外电场来强化物质传输和提升热再生电池性能,研究了不同电场方向和强度对电池性能及效率的影响。结果表明,施加负电场(由阴极指向阳极的电场)强化了阴极反应物和阳极产物的传输,电池性能提升了20.8%。提升电场强度后发现电池的... 本文通过外电场来强化物质传输和提升热再生电池性能,研究了不同电场方向和强度对电池性能及效率的影响。结果表明,施加负电场(由阴极指向阳极的电场)强化了阴极反应物和阳极产物的传输,电池性能提升了20.8%。提升电场强度后发现电池的最大功率、产电电量及能量密度和热效率不断下降,这主要是由于进一步增加电场强度对阴极反应物和阳极产物的传输强化提升有限,但对阴离子跨膜传输的抑制作用增强,导致电池欧姆内阻增大。 展开更多
关键词 热再生氨电池 外电场 浓度分布 物质传输 最大功率
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基于烟气扩散的储能柜内锂电池热失控预警研究
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作者 朱鹏杰 李伟 +4 位作者 张楚 宋浩 李贝贝 刘秀梅 刘利利 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期624-635,共12页
研究锂电池热失控过程,及早地发出热失控预警,是保障储能系统安全的重要措施。然而,目前的锂电池热失控烟气预警研究大多数停留在理论方法上,较少结合应用场景探究预警方法的实用性与可靠性。本文通过搭建实验台探究在储能柜和电池包场... 研究锂电池热失控过程,及早地发出热失控预警,是保障储能系统安全的重要措施。然而,目前的锂电池热失控烟气预警研究大多数停留在理论方法上,较少结合应用场景探究预警方法的实用性与可靠性。本文通过搭建实验台探究在储能柜和电池包场景下,磷酸铁锂电池过充至热失控时的温度变化与储能柜内烟气浓度变化的关系,比较储能柜内不同工业用烟气传感器对锂电池热失控预警的有效性。实验结果表明:在将传感器安放在储能柜顶部并且使防水透气阀上的透气孔正对着传感器的条件下,安全阀打开后,烟雾和气体传感器依次检测到数值;其中烟雾传感器反应最灵敏,能够在安全阀刚打开时发出预警信号;烃类气体传感器能够较准确地反应出锂电池热失控时刻。之后通过Ansys Fluent模拟电池包内锂电池安全阀打开后,气体烟雾在储能柜中的扩散情况。仿真结果表明:烟雾与气体的扩散过程主要受气体动量以及防水透气阀壳体上透气孔位置的影响;储能柜顶部位置可以及时准确地检测到逸散出的气体烟雾。本文研究成果可为储能柜中锂电池热失控预警策略以及气体烟雾传感器的位置选择提供指导。 展开更多
关键词 磷酸铁锂电池 热失控 储能柜 烟气扩散 预警 仿真
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固态锂离子电池电解质材料应用性能的研究进展
14
作者 张笑儒 宋静 +5 位作者 罗来马 孙宏骞 赵聪聪 田硕 田亮亮 吴玉程 《材料导报》 北大核心 2025年第13期1-20,共20页
随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能... 随着新能源汽车和5G通信技术的快速发展,对锂离子电池作为动力源的综合性能提出了更高的要求。在众多锂离子电池技术的研发中,固态锂离子电池因其卓越的能量密度和安全性而受到广泛关注。固态电解质是锂离子电池的关键组成部分,其性能直接影响着电池的整体性能,设计和制造具有优良性能的固态电解质是推动锂离子电池实际应用的关键。本文分别对无机固态电解质、聚合物固态电解质和复合固态电解质中Li^(+)传输机制进行了介绍,结合近年发表的文献,全面综述了研究人员利用离子掺杂和引入新的制备技术等方法对固态电解质性能进行改善的研究进展,总结了不同类型固态电解质在国内外各企业中的应用情况,最后对固态电解质存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望。本文旨在为开发综合性能优异的新型固态电解质材料提供参考,促进固态电解质的产业化快速发展。 展开更多
关键词 固态锂离子电池 固态电解质 Li+传输机制 离子电导率 电化学稳定性 循环性能
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铌增导复合钛极板的黏结剂喷射增材制造
15
作者 王婉卿 张峻 +2 位作者 徐竹田 邱殿凯 彭林法 《精密成形工程》 北大核心 2025年第9期115-125,共11页
目的利用黏结剂喷射增材制造技术制备掺杂不同比例铌的钛基双极板材料,探索材料成分和烧结温度对其微观结构、电化学性能和导电性的影响。目标是通过优化工艺和成分,提高水电解槽钛基双极板的导电性、耐腐蚀性和性能稳定性,为现有贵金... 目的利用黏结剂喷射增材制造技术制备掺杂不同比例铌的钛基双极板材料,探索材料成分和烧结温度对其微观结构、电化学性能和导电性的影响。目标是通过优化工艺和成分,提高水电解槽钛基双极板的导电性、耐腐蚀性和性能稳定性,为现有贵金属涂层双极板的性能提升和降本提供新思路。方法采用黏结剂喷射增材制造技术,制备了不同成分和不同烧结温度下的钛铌合金样品。分析样品的微观结构、相组成,并通过电化学测试评估材料的耐腐蚀性能。此外,测量界面接触电阻(ICR)以评价不同样品的导电性。结果钛铌合金的致密性随烧结温度的升高显著提升,钛-10铌致密度在1250℃温度下达到77.3%;由于热膨胀系数差异,添加20%(质量分数)铌粉的样品界面存在微裂纹,因此其孔隙率高于钛-10铌样品的孔隙率。在1250℃烧结后,钛-10铌合金在2 V(vs.SHE,相对于标准氢电极SHE)高电位下的腐蚀电流密度为1.72×10^(-4)A/cm^(2),明显低于纯钛样品的。20h恒电位极化后,界面接触电阻仅为4.54mΩ·cm^(2),与纯钛样品相比降低了64.5%,表面极板具有更优的导电性能和耐久性。最终实现了复合钛极板的试制。结论相比于传统钛极板,通过增材制造的钛铌合金电解槽双极板的导电性和耐腐蚀性显著提升。 展开更多
关键词 水电解制氢 增材制造 黏结剂喷射 双极板 界面接触电阻
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基于γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能聚乙二醇二丙烯酸酯基准固态电解质
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作者 李新宇 杨学英 +5 位作者 陈琦琛 李睿洋 李伟 邓翊 张鹏 赵金保 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
[目的]为解决固态电解质中离子传输缓慢、电极和电解质界面接触不良等问题,通过γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能准固态电解质.[方法]以聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]为单体,碳酸酯基液态电解质为增塑剂... [目的]为解决固态电解质中离子传输缓慢、电极和电解质界面接触不良等问题,通过γ^(60)Co辐照技术原位制备高性能准固态电解质.[方法]以聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]为单体,碳酸酯基液态电解质为增塑剂和氧化铝涂覆的聚酰亚胺(PI@Al_(2)O_(3))隔膜为支撑膜,利用γ射线电离辐照技术实现原位固化,制得PEGDA基准固态电解质(PEGDA-based quasi solid electrolyte,PEGDA-QSE),考察PEGDA的质量分数和辐照剂量对制备的PEGDA-QSE性能的影响,并对优化条件下制得的PEGDA-QSE进行物性表征和电化学性能测试.[结果]液态高亲和性单体PEGDA经过γ射线辐照之后原位交联形成三维结构,并将液态小分子固定在其中,减少泄露以及燃烧风险.内部的小分子起到辅助离子传输、提升离子传导的作用.在PEGDA质量分数为10%、辐照剂量为30 kGy的条件下制备的PEGDA-QSE展现出优异的电化学性能和安全性能.其室温离子电导率为0.69 mS/cm,电化学窗口为4.7 V.所组装的磷酸铁锂半电池在0.5 C倍率下稳定循环300圈,循环后容量为147.3 mAh/g.软包电池在机械断裂条件下依然可以正常工作.[结论]本研究基于γ^(60)Co辐照技术原位制备的PEGDA-QSE具有高离子电导率、优异的界面接触和安全性能等特点,为高性能固态锂电池的设计提供了一种可行的解决方案. 展开更多
关键词 准固态电解质 γ^(60)Co辐照 原位固化 锂电池
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固态锂/钠离子电解质膜制备技术进展
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作者 苏航 唐函 +2 位作者 苏韵 容晓晖 胡勇胜 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第6期1600-1623,共24页
全固态电池有望实现超越液态电池的能量密度,并提供更高的安全性,已成为当前研究的热点领域。作为全固态电池的核心组件之一,固体电解质膜的厚度、离子传输能力、机械性能、化学/电化学稳定性等性能对全固态电池的性能起着至关重要的作... 全固态电池有望实现超越液态电池的能量密度,并提供更高的安全性,已成为当前研究的热点领域。作为全固态电池的核心组件之一,固体电解质膜的厚度、离子传输能力、机械性能、化学/电化学稳定性等性能对全固态电池的性能起着至关重要的作用。本文总结了现有固体电解质膜的加工方法,根据电解质膜加工技术对溶剂的使用情况,分为湿法制备、干法制备、干/湿法均可制备等3类加工技术,详细介绍了所制备的固态电解质膜的厚度、离子电导率、机械性能、电池性能、大规模加工潜力等关键技术指标,并对不同制备工艺面临的挑战和未来的发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 固体电解质膜 干法制备 湿法制备 大规模生产
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基于缩醛分子稀释剂的新型钠离子电池阻燃电解液
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作者 周浩然 高彦峰 刘宇 《功能材料》 北大核心 2025年第10期10017-10024,共8页
研究了一种新型阻燃钠离子电解液及其界面稳定化机理,将乙缩醛二甲醇(dimethyl acetal,DA)引入常规的阻燃电解液(trimethyl phosphate,TMP)体系中,在维持原有电解液阻燃特性同时,减弱了TMP对于硬碳负极材料的循环性能的不利影响。对比... 研究了一种新型阻燃钠离子电解液及其界面稳定化机理,将乙缩醛二甲醇(dimethyl acetal,DA)引入常规的阻燃电解液(trimethyl phosphate,TMP)体系中,在维持原有电解液阻燃特性同时,减弱了TMP对于硬碳负极材料的循环性能的不利影响。对比电化学性能发现,对于未添加DA的电解质(ETP),添加DA的电解质(EDT)对电池的电化学性能提升明显。通过多尺度表征及电化学技术测试手段,分析了使用EDT和ETP电解质的硬碳半电池和全电池的电化学性能以及硬碳电极循环后固态电解质界面(solid electrolyte interface,SEI)膜的成分与结构,结果表明,使用EDT电解质的硬碳半电池在0.2 C(1 C=300 mA/g)倍率下循环150圈后仍有300 mAh/g的放电比容量,且循环性能明显优于采用ETP电解质的电池。此外,使用EDT电解质的HC‖NVP全电池在20 mA/g电流密度下以100 mAh/g(基于NVP正极)的放电比容量循环100圈无衰减,在100 mA/g的电流密度下循环500圈容量保持率超过80%,证明EDT电解质在改善高安全硬碳基钠离子电池性能的有效性。研究设计的新型阻燃电解质有助于推动有机钠离子电池的发展和应用。 展开更多
关键词 钠离子电池 阻燃电解液 乙缩醛二甲醇 电化学性能
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补钠技术在钠离子电池中的应用进展 被引量:2
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作者 唐从庆 蔡京升 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1884-1899,共16页
钠离子电池是继锂离子电池之后有望大规模推广的新型储能电池,然而,较低的库仑效率限制了其发展,而预钠化被认为是一种可以有效提升钠电池低首效短板的技术,对钠离子电池商业化推广生产具有重要意义。本文详细总结了国内外预钠化技术的... 钠离子电池是继锂离子电池之后有望大规模推广的新型储能电池,然而,较低的库仑效率限制了其发展,而预钠化被认为是一种可以有效提升钠电池低首效短板的技术,对钠离子电池商业化推广生产具有重要意义。本文详细总结了国内外预钠化技术的研究进展,从三个角度(包括正极,电解液和负极)的设计和改性来讲述预钠化技术。其中正极处补钠主要包括直接浸渍法、牺牲添加剂法和电化学处理法等;电解液优化主要包含钠盐与溶剂种类优化、钠盐与溶剂的配比优化、添加剂的应用;负极处补钠主要通过直接补钠法、电化学预钠法、硬碳改性、补钠剂等方法。本文通过综述当前补钠技术的进展,总结各自优缺点与商用推广可行性,以期为钠电领域补钠技术的发展提供指导。 展开更多
关键词 预钠化 钠离子电池 添加剂 首次库仑效率
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Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)固态电解质研究进展
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作者 毛亭欣 丁丽香 +1 位作者 张海军 雷文 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期356-366,共11页
石榴石型无机固态电解质Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)因具有较高的离子电导率、较宽的电位窗口以及良好的化学稳定性,被认为是全固态电池理想的电解质材料之一。然而,LLZO在制备过程中存在高温锂挥发、立方相结构难以稳定以及烧结致... 石榴石型无机固态电解质Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12)(LLZO)因具有较高的离子电导率、较宽的电位窗口以及良好的化学稳定性,被认为是全固态电池理想的电解质材料之一。然而,LLZO在制备过程中存在高温锂挥发、立方相结构难以稳定以及烧结致密度低等问题,离子电导率提升空间受限,阻碍了其商业应用。本文介绍了LLZO的制备技术进展,包括烧结助剂法、微波烧结法和电场辅助烧结法,系统分析了抑制锂挥发与提高致密度的策略;探讨了LLZO在Li位、Zr位以及La位的元素掺杂改性,以及LLZO-聚合物复合改性方面的研究进展,以期为设计开发具有更高离子电导率的LLZO固态电解质提供参考;总结了LLZO烧结制备、掺杂改性和复合改性研究中存在的不足,并对LLZO固态电解质的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 Li_(7)La_(3)Zr_(2)O_(12) 无机固态电解质 掺杂改性 聚合物 复合改性 固相烧结
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