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考虑老化的锂离子电池力学性能影响分析
1
作者 陈光 陈文硕 +2 位作者 刘烨 孙秀秀 景国玺 《太阳能学报》 北大核心 2026年第3期535-542,共8页
为研究电池循环老化对锂离子电池力学性能影响,通过对不同循环次数的电池单体及组分压缩试验,分析循环次数对电池单体和电池组分材料的失效情况(失效位移和失效载荷)及电池组分材料杨氏模量分布的影响。结果表明:电池的失效位移符合正... 为研究电池循环老化对锂离子电池力学性能影响,通过对不同循环次数的电池单体及组分压缩试验,分析循环次数对电池单体和电池组分材料的失效情况(失效位移和失效载荷)及电池组分材料杨氏模量分布的影响。结果表明:电池的失效位移符合正态分布特征,循环老化导致锂离子电池在压缩状态下提前出现失效,其中在压痕工况下,电池的失效位移从6.0 mm降至5.0 mm;平板压缩工况下电池的失效位移从6.8 mm降至6.4 mm。在100次循环老化条件下,电池阳极的杨氏模量从434.1 MPa提高到725.2 MPa,电池组分的杨氏模量也均符合正态分布。 展开更多
关键词 锂离子电池 力学性能 机械滥用 失效分析 老化 材料特性分布
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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
2
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
3
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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固体氧化物电解池电堆内流体均布特性的数值仿真
4
作者 严丽红 曹军 《化学工程》 北大核心 2026年第3期46-50,56,共6页
固体氧化物电解池电堆是一种利用固体氧化物为电解质进行高温电解反应的设备,其性能受到多种因素的影响,其中燃料流量分配的均匀性是至关重要的因素之一。通过简化电堆结构流场系统模型,研究30层电堆在U型和Z型2种流动形式下其流量分配... 固体氧化物电解池电堆是一种利用固体氧化物为电解质进行高温电解反应的设备,其性能受到多种因素的影响,其中燃料流量分配的均匀性是至关重要的因素之一。通过简化电堆结构流场系统模型,研究30层电堆在U型和Z型2种流动形式下其流量分配均匀度的情况,以及不同进出口数量对电堆层间流量分配均匀度的影响。结果表明:与Z型流动方式相比,在U型流动方式下,电堆模型的层间流量分布的均匀度更优。通过不同进出口数量的电堆模型比较发现,采用1进2出式电堆层间流量分布最佳。另外,在基础模型上,通过增大电堆进出口歧管截面积进行优化,对优化模型与基础模型的堆内层间流量分布结果进行比较,发现优化结构模型电堆层间流量分配均匀度较基础模型得到了明显改善。 展开更多
关键词 固体氧化物电解池 电堆 流量分配
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固态锂电池关键材料的挑战和改性策略
5
作者 邵宗普 刘亚飞 +1 位作者 余天玮 贺子建 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2026年第4期760-785,共26页
固态锂电池凭借其高安全性和高能量密度潜力,被认为是下一代电化学储能技术的重要方向。正极材料和固态电解质作为固态电池的关键组分,其性能匹配与界面兼容性是决定电池能量密度、循环寿命和安全性的核心因素。本文系统论述了固态锂电... 固态锂电池凭借其高安全性和高能量密度潜力,被认为是下一代电化学储能技术的重要方向。正极材料和固态电解质作为固态电池的关键组分,其性能匹配与界面兼容性是决定电池能量密度、循环寿命和安全性的核心因素。本文系统论述了固态锂电池关键材料的发展现状与面临的挑战,分析了聚合物、硫化物、卤化物、氧化物等固态电解质体系存在的离子电导率与宽电化学稳定窗口难以兼顾、规模化制备受空气/湿度敏感性影响、热稳定性与宽温域适应性不足、多尺度界面兼容性差等本征特性,以及钴酸锂、高镍多元材料、富锂锰基材料等正极材料存在体相不可逆相变、晶体微裂纹、产气与过渡金属溶出、空间电荷层、界面副反应、机械接触失效等共性问题。围绕这些难题与挑战,详细梳理了以铌元素为代表的体相掺杂、表面包覆、多体系复合等改性策略的研究进展,揭示了关键材料“组成-结构-性能”的内在关联,为高性能固态锂电池的设计与开发提供了理论依据和技术路径。 展开更多
关键词 固态锂电池 正极材料 固态电解质 离子掺杂 表面包覆 Nb改性
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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
6
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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锌溴液流电池储能系统研究进展
7
作者 杨德军 王殿军 《化工管理》 2026年第7期69-72,共4页
锌溴液流电池储能系统凭借原料成本低廉、适配长时储能场景的特性,已成为新型电力系统构建中的关键储能技术选项。研究表明,通过电堆结构的精细化设计、核心材料的改性优化及电解液制备工艺的创新改进,可显著提升电池工作电流密度,增强... 锌溴液流电池储能系统凭借原料成本低廉、适配长时储能场景的特性,已成为新型电力系统构建中的关键储能技术选项。研究表明,通过电堆结构的精细化设计、核心材料的改性优化及电解液制备工艺的创新改进,可显著提升电池工作电流密度,增强系统运行稳定性,并有效抑制溴单质挥发。实践证实,提升电堆性能与优化电解液工艺是实现系统成本下降的有效路径,而电解液长效稳定性提升及锌枝晶生长控制技术,将是该领域后续研究需突破的核心方向。 展开更多
关键词 锌溴液流电池 储能系统 电堆 电解液
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储能电站储能系统运行控制与安全保障机制分析
8
作者 陈曙 《仪器仪表用户》 2026年第2期140-142,共3页
为解决储能电站储能系统在运行过程中存在的调控精度不足、安全风险高等问题,本文对其运行控制机制与安全保障体系进行系统研究,提出包括多模式功率控制、分层能量管理、实时状态监测与网络安全防护在内的解决策略,以构建响应迅速、运... 为解决储能电站储能系统在运行过程中存在的调控精度不足、安全风险高等问题,本文对其运行控制机制与安全保障体系进行系统研究,提出包括多模式功率控制、分层能量管理、实时状态监测与网络安全防护在内的解决策略,以构建响应迅速、运行稳定、安全冗余完备的技术体系。本文旨在为储能系统设计、调度优化及工程实施提供技术参考。 展开更多
关键词 储能系统 运行控制 安全保障机制
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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：4
9
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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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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核壳结构MnO_(2)@NiO复合材料的制备及电化学性能研究 被引量：1
16
作者 姜占洋 侯朝霞 +2 位作者 王晓慧 王颢然 高旭 《化工新型材料》 北大核心 2025年第11期94-98,103,共6页
通过控制合成条件制备出绒球状的NiO,并与花球状MnO_(2)进行复合,获得具有“核-壳”结构的MnO_(2)/NiO复合材料;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等手段对其微观形貌和结构进行表征;使用三电极装置,以6mol/L KOH为电解液,... 通过控制合成条件制备出绒球状的NiO,并与花球状MnO_(2)进行复合,获得具有“核-壳”结构的MnO_(2)/NiO复合材料;利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等手段对其微观形貌和结构进行表征;使用三电极装置,以6mol/L KOH为电解液,利用循环伏安、恒流充放电以及交流阻抗等测试手段对电极材料的电化学性能进行了分析。结果表明:当电流密度为0.5A/g时,纯绒球NiO、纯花球MnO_(2)和“核-壳”结构MnO_(2)@NiO复合材料的比电容分别为252F/g、263F/g和627F/g,“核-壳”结构MnO_(2)@NiO复合材料的比电容较一元材料均有显著提高。“核-壳”结构MnO_(2)@NiO二元复合材料在5A/g下循环充放电1000次的比电容保持率为82%,较纯花球MnO_(2)有明显提升。高比电容和良好的循环稳定性说明具有“核-壳”结构的MnO_(2)@NiO因二者的协同效应使活性材料有效利用率明显提升,NiO绒球基底的稳定性有助于提升复合材料在高电流密度下循环充放电的稳定性。 展开更多
关键词 二氧化锰 氧化镍 复合材料 电极 电化学性能
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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
17
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
18
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
19
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
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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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