水凝胶原位热聚合抑制 Leidenfrost 效应至 1,000°C 用于高温热管理
Joule 刊发研究提出水凝胶原位热聚合策略,将 Leidenfrost 效应抑制温度上限提升至 1,000°C,用于高温热管理。该工作由 Junhao Li、Zhenghao Guo、Zhi Huang、Kang Liu 完成,发表于 Joule 第 10 卷第 9 期。
Joule 刊发研究提出水凝胶原位热聚合策略,将 Leidenfrost 效应抑制温度上限提升至 1,000°C,用于高温热管理。该工作由 Junhao Li、Zhenghao Guo、Zhi Huang、Kang Liu 完成,发表于 Joule 第 10 卷第 9 期。
Electrochimica Acta 刊发研究,用 EIS 考察硅凝胶封装下 H₂S 诱导 Cu 和 Ag 枝晶生长的电化学行为。作者为 Chuan Chen、Jingyi Zhang、Li Xiang、Shengqing Xie、Yuan Hu、Ganxin Jie,论文发表于该刊第 580 卷。
研究采用第一性原理计算预测富锂锰基正极中的元素迁移行为,作者包括 Byoung Chul Kim、Moon-Kyung Jeong、Hyo-Bin Ryu 等,成果发表于 Electrochimica Acta 第 580 卷。
Saumya Karan 与 Pallavi Bharadwaj 在 Applied Energy 第 427 卷 Part C 发表研究,提出用上下文强化学习为多化学体系、多尺寸电池包训练单一安全快充控制策略。该工作以单一策略覆盖不同化学体系与不同规格的电池包,避免为每种体系单独设计充电策略。论文发表于 2027 年 1 月。
推荐理由:面向多化学体系与多尺寸电池包,用上下文强化学习训练单一快充策略,为跨体系充电控制提供可迁移思路。
Joule 刊发论文提出面向未来的天基高可扩展 AI 基础设施系统设计,作者包括 Blaise Agüera y Arcas、Travis Beals、Maria Biggs、Jessica V. Bloom、Thomas Fischbacher、Konstantin Gromov、Urs Köster、Rishiraj Pravahan、James Manyika。
通过异价双阳离子工程策略,五氧化二钒(V2O5)实现了稳定的锌离子存储。该研究由Jidong Ma等人完成,发表于Electrochimica Acta第580卷。
谢菲尔德哈勒姆大学利用 MATLAB/Simulink 建立基于安时积分的电动汽车电池 SOC 估计模型,在标称容量 206.8 Ah、初始 SOC 60% 下测试五种工况。基线、HWFET 和 UDDS 仿真的最终估计误差分别为 0.07226、0.03135 和 0.04807 个百分点;+0.5 A 电流传感器偏置与 10% 容量失配测试显示误差会随时间累积。
该研究提出生成式数据增强与稀疏注意力Informer相结合的方法,用于锂离子电池跨温度SOH估计。原文仅提供标题,未给出数据集、电芯体系、精度数字或代码获取方式。
该研究提出一套基于仿真的电热电池框架,用于刚果(金)Butembo 的 PV-水电系统 SOH 能量管理,耦合功率平衡模型、一阶 Thevenin 等效电路、集总热动态、示例性 SOH 信号及受 SOC、温度和健康限值约束的规则调度。
研究建立石墨-LiFePO₄ 体系三维非均质复合电极模型,模拟放电过程以量化颗粒尺寸与分布对电化学性能的影响。结果表明固相扩散限制主导整体性能,双分散体系中 57.4% 的小颗粒总体积分数可实现动力学增强与传输效率的最佳平衡。
该研究提出一种物理信息可解释机器学习方法,用于锂离子电池健康状态(SOH)与剩余使用寿命(RUL)的混合估计。原文仅提供标题,未给出具体数据、模型细节与结果。
研究者采用近表面氟调控策略,将废 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)正极表面残余岩盐相重构为富氟岩盐界面层,所得 RFNCM 正极在 3.0-4.6 V、0.1 C 下放电比容量达 208.7 mAh g−1,1 C、25°C 循环 400 次容量保持 80.28%,50°C 循环 200 次保持 80.93%。
该工作提出电化学约束残差偏置补偿双扩展卡尔曼滤波(RBC-DEKF)及不确定初值投运流程,用面向热管理的参数分组单粒子模型(CPG-SPMT)提供双电极动力学与端电压预测,并以可独立配置的电压偏差状态容纳系统性残差。
推荐理由:针对 LFP 平坦电压平台下电压传感器故障与 SOC 估计耦合的难题,提出电化学约束的残差补偿双 EKF,并给出 24 条温度驱动轨迹上的量化对比。
该研究聚焦电池管理系统中的嵌入式人工智能,采用剪枝与量化方法实现高效的SOC与SOH估计。原文仅提供标题,未给出具体方法细节、实验数据或结论。
研究提出 KPCA 与 NRBO 优化的 Transformer-LSTM 混合模型,用 ICA/DVA 提取健康特征并经 KPCA 与 Pearson 相关性筛选,NRBO 用于寻优注意力头数、学习率与正则化系数。
研究以柠檬酸和氯化锂在100–120 °C下合成锂掺杂碳量子点(Li-CQDs),并测试其在温度、激光和糖浓度刺激下的光致发光(PL)与电化学表现。
商用 LiFePO4 软包电芯在 0%、25%、50%、75%、100%、125% 六个 SOC 下经 XRD、XPS 和 ICP-MS 分析,随 SOC 升高 LiFePO4 相衍射强度与晶胞体积整体下降,XPS 表面 Fe3+ 相关峰面积占比从 53.02% 升至 63.74%,ICP-MS 显示正极 Li 含量持续减少而 Fe、P 呈非单调变化。
该研究提出一种仅用实测电流和端电压的 LiFePO4 电池在线 SOC 估计方法,无需已知初始 SOC。方法先用递推最小二乘辨识低阶等效电路模型,再将 Voc–SOC 关系作为代数约束构建描述符电池模型,并设计降阶未知输入观测器。在脉冲放电和 WLTP 工况下的实验表明,该方法可从不同初始 SOC 快速收敛,并在宽工作范围内保持高估计精度。
一种基于阻抗趋势的锂离子电池 SOH 估计方法被提出,相关研究涵盖 EIS 与在线阻抗测量手段。该方法借助 DC-DC 变换器产生的电压电流纹波实现高频在线阻抗测量,并利用 sinc 函数信号注入在运行状态下获取电池阻抗。研究还涉及基于实际运行参数与 Naykvist 曲线分析的 SOH 估计途径。
以 Bi₂S₃ 为模型催化剂,³⁴S 同位素标记揭示硫空位可作为交换中心,介导多硫化物与 Bi–S 晶格间的动态硫交换,实现硫的嵌入、迁移与局部重构。富空位 Bi₂S₃ 将双电层电容从 1.04 提升至 2.18 mF cm⁻²,硫交换率从 0.71% 升至 1.05%,Li₂S 形成势垒从 0.352 降至 0.179 eV。2.5 Ah 锂硫软包电芯实现约 504 Wh kg⁻¹ 的能量密度。
研究人员设计稀土金属Pr单原子纳米稳定剂,用于稳定高活性Fe-N4O位点,从而提升氧还原反应活性。原位X射线吸收谱显示,Pr单原子稳定了Fe-N4O的轴向O配位原子,使Fe的d带中心下移,促进*OH中间体还原脱附,DFT计算证实其降低了决速步能垒。
一种极端限水策略将聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸羟丙酯)水凝胶电解质中水的析氧电位提升至 2.85 V(vs. Zn/Zn²⁺),远超约 1.58 V 的理论值。与锂镍锰氧化物正极耦合后,2.8 V 级纯水系 Zn–Li 混合电池实现 2.35 V 的平均工作电压/放电平台,超过此前所有已报道的纯水系锌电池。
研究人员通过一系列不同烷基链长的溴化季铵盐定制 Zn–I2 电池双电极界面微环境,其中四乙基溴化铵(TEAB)在锌负极构建疏水双电层、在正极配位锚定 I+,激活可逆四电子 I−/I+ 氧化还原。
一种溅射镀铟金属粘附层可在层压过程中渗透石墨干膜的多孔结构,与PTFE原纤维机械缠结,实现全无溶剂干法电极制造。该电极在半电池0.33 C下150次循环容量保持率达91.3%,NCM622||石墨软包电池(约8 mAh cm⁻²)150次循环无分层和枝晶生长。
该工作提出 MPC 与强化学习结合的分层控制框架,高层 MPC 在慢时间尺度优化长时域设定点,低层预训练 RL 智能体在快时间尺度实时跟踪设定点,从而避免模型线性化和重复求解最优控制问题。
推荐理由:针对 BESS 调频场景中秒级收益与周月级老化冲突,提出 MPC 与 RL 分层控制,并给出寿命与收益的量化对比。
研究人员在 Si 表面构建含 lithium bis(fluorosulfonyl)imide 的嵌段共聚物弹性离子导电层,将刚性 Si/硫化物固态电解质界面转变为可恢复的弹性接触。该全电池在 5C(8.7 mA cm⁻²)下稳定循环 10000 次,0.6 Ah 软包电芯 650 次循环后容量保持 91%。
针对 BESS 在连续日内市场(IDC)常用的滚动内在算法,该研究提出一种以预测驱动的回程交易优先、BESS 作为平仓兜底渠道的新策略,用价格分位数预测开仓并在临近交割时平仓。
该研究提出一种将松弛虚拟输电线路(VTL)作为"以储能替代输电资产"(SIPTA)策略的长期发电与输电扩展规划(GTEP)数学模型,通过协调 VTL 对中两套 BESS 防止同时充放电来缓解拥塞。基于修订 IEEE 24 节点系统的算例表明,VTL 相比独立 BESS 方案使加权总拥塞降低 12.3%,单条线路拥塞最多降低约 67%,而总规划成本仅增加 0.3%。
研究提出空间电子分辨的 Pseudo-Eox 方法,以 ALIEmin 参数通过电子密度加权轨道能量平均评估最高能电子的脆弱性,并定位其普遍存在的 sub-HOMO 局域化。该方法在 20 种常规溶剂上平均绝对误差仅 0.38 V,并重新识别出被传统 HOMO 排序忽略的 F3DECF1 分子,其理论氧化稳定性达 6.45 V,为 147 种碳酸酯/醚衍生物候选中最高的。
针对热能存储因往返效率低而在1-48小时短优化时域中价值被低估的问题,该研究提出一种数据驱动的"季节性高速公路"方法,通过动态终端集与价值函数将季节性优化与日前优化相连接。
研究者提出 Topo-Spectral Percolation Descriptors(TSPD),可从单一静态晶体结构在数秒内确定离子传输机制,无需标定。该方法构建周期性迁移网络,用物理能量学计算边缘势垒,再分析势垒阈值拓扑与势垒加权图拉普拉斯谱。针对八种正极与固态电解质材料,TSPD 与 AIMD 离子密度和中子衍射数据对比均复现已知机制,并能识别几何开放但无有效离子渗流的结构。
该研究提出并联锂离子电池组的电化学-热-老化耦合模型,用于分析电芯间差异条件下热不一致性与老化不一致性的演化。原文仅提供标题,未给出具体电芯体系、模型方法与验证结果。
该研究关注大尺寸LFP电池的热电耦合行为,分析热失控演化过程与多物理失效机制,并提出动态预警策略。当前仅可获取标题信息,具体方法、实验数据与结论尚不明确。
研究人员在 21 m KOTF 电解液中加入 0.2 m Al(OTF)3,通过高价阳离子原位取代策略稳定 KMnPBA 正极,Al3+ 在放电时填补 Mn 溶解空位并形成 Al─N 配位键,构建表面稳定、内部高容量的梯度结构。
该研究评估长期电池储能系统规划所需的建模保真度,以 20 年并网微网为算例,先用不考虑老化的规划模型定容,再固定装机组合做逐时序生命周期验证。参考表征包含非线性日历与循环老化、C-rate 相关效率、SOH 相关性能、自放电、电池更换和完整 8760 小时时序,结果为第 9 年和第 18 年更换、生命周期净现值成本 1.1125 亿美元、累计未供能量 24.01 MWh。
推荐理由:原文用 20 年微网算例量化了简化老化与时间表征对全生命周期成本、更换时点和缺供电量的偏差方向,可据此选择与目标指标匹配的建模精度。
研究对比了 CME–TTE 弱溶剂化电解液与 G2–TTE 局部高浓度电解液对锂硫电池准固态硫转化机制的影响。MD 模拟显示 G2–TTE 兼具 G2 多齿配位与 TFSI⁻ 参与,而 CME–TTE 以单齿配位和更强的阴离子缔合为主。
研究人员利用原位 X 射线纳米断层扫描追踪锂金属电极中多孔、弱连接结构的演化,以理解其生长机制。这些结构的生长与锂金属电池循环寿命差直接相关。
C-Hybrid 是一种用于非线性动力学稀疏识别的约束混合框架,由 Jincheng Luo 与 Qi Li 提出,相关论文发表于 Computers & Chemical Engineering 第 215 卷。
研究提出面向 Gaussian 混合模型模糊集的分布鲁棒优化方法,针对矩信息变化场景构建不确定性建模框架。作者为 Zhongyu Zhang、Biao Huang 与 Zukui Li,成果发表于 Computers & Chemical Engineering 第 215 卷。
研究提出一个统一框架,将物理信息特征机器学习与概率过程控制结合,用于受限多相微流中流体动力学不稳定性的软测量、流型分类与闭环微反应器自动化。作者为 Eric Kwame Owusu、Yue Wang、Na Liu、Tao Yue,成果发表于 Computers & Chemical Engineering 第 215 卷。