表面锂离子导通的 WO3 纳米线增强 PVDF-HFP/PEO 共混聚合物电解质用于高性能锂金属电池
研究采用表面锂离子导通的 WO3 纳米线增强 PVDF-HFP/PEO 共混聚合物电解质,用于高性能锂金属电池。该工作由 Shiyuan Zhang 等人完成,发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷。
研究采用表面锂离子导通的 WO3 纳米线增强 PVDF-HFP/PEO 共混聚合物电解质,用于高性能锂金属电池。该工作由 Shiyuan Zhang 等人完成,发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷。
研究提出 Li─O 化学键合界面原型,用聚己内酯链段羰基与锂金属的强相互作用替代物理接触界面,使锂金属电池摆脱对外部堆叠压力的依赖。该界面粘附能达 22.44 J m⁻²、搭接剪切强度 0.31 MPa,Li⁺ 迁移数为 0.70,双电层电容提升 120% 至 0.20 µF cm⁻²;Li||Cu 半电池库仑效率 99.78%。
推荐理由:该工作用 Li─O 化学键合界面替代物理接触,使锂金属软包电池在 −0.1 MPa 近真空条件下仍保持 90.12% 容量,为高海拔航天场景提供去压力依赖思路。
研究者借鉴临床降压药赖诺普利(LNPL)的"金发姑娘效应",提出两亲性电解液添加剂策略,在 1 mM 浓度下实现锌负极界面微环境稳态平衡。Zn||Zn 电芯稳定循环超过 6600 h,Zn||Cu 平均库仑效率达 99.85%(3000 次循环),Zn||I₂ 全电芯循环超过 20 000 次、容量保持率 98.3%。软包电芯容量 1.2 Ah,200 次循环后容量保持率 84.6%。
一种透明质酸/海藻酸钠双网络水凝胶电解质(ZHS)用于锌碘电池,使Zn||I₂全电池循环超过35,000次,Zn||Zn对称电池稳定循环超过2,600 h。该电解质通过离子-偶极作用固定多碘化物(I₃⁻和I₅⁻)并抑制枝晶成核,且可在环境条件下生物降解。循环后的ZHS经水溶解与重铸即可再生,额外支持21,000次循环。
一种低成本有机分子 2,5-二叔丁基对苯二酚(DBHQ)被用于水系锌碘电池的解耦界面工程:充电时在 Zn 负极形成疏水亲锌层引导均匀沉积,放电时在碘正极物理吸附多碘化物抑制穿梭。
该研究合成三维多孔少层MoS2作为PVDF基固态聚合物电解质填料,通过偶极作用同时削弱Li+与FSI-和溶剂的配位,诱导形成阴离子主导的溶剂化结构。优化电解质在30°C下离子电导率达1.13 mS cm-1、Li+迁移数为0.68,NMC811||Li电芯在2C下循环1500次容量保持率90.5%,并在54 mAh软包电芯中验证了实用性。
研究搭建了一套全实验室化的多模态原位平台,将 EIS/DRT、Raman 光谱、UV–vis 反射光谱、温度监测与恒流循环同步集成于同一个密封 Li–S 电芯中,并在最长 20 个循环的观测窗口内对比了电解液依赖的多硫化物形态、传输限制与电阻演化。
通过在微米级Sn(µ-Sn)中引入微量µ-Bi,µ-Bi在循环中自发演化为三维互锁纳米片网络,使µ-Sn10Bi在室温和低温下同时实现高可逆容量、优异倍率性能与超长循环寿命。该策略利用Bi与Sn在嵌钠过程中导电性变化的相反趋势实现动态导电补偿,并借助超连续Bi(104)晶面与原位形成的Sn/Bi异质界面加速电子/Na+传输。
针对哈萨克斯坦油气加工行业构建电—热—气综合能源系统,在100 GWh年用电与150 GWhth年用热需求下,用智能电网控制、4 MW/16 MWh BESS 与数字孪生组合出8个技术情景。
ACS Energy Letters 刊出研究,指出电流密度是决定多硫化物基氧化还原液流电池循环寿命的关键因素。当前仅能获取标题,摘要与实验数据尚未抓取。
徐晓东、欧阳明高等人在 Chemical Engineering Journal 第 549 卷发表研究,考察中高频双向能量交互对 LFP/石墨电池耐久性的影响,结果显示该交互方式可提升电池耐久性。材料仅提供摘要级信息,具体测试协议与量化结果未披露。
推荐理由:文章关注中高频双向能量交互对 LFP/石墨电池耐久性的影响,为双向充放电工况下的寿命评估提供实验依据。
一种镓基电芯将铝合金化 GaIn 负极与 GaOOH 正极配对于富氯 water-in-ionic-liquid 电解液中,氯镓酸根离子溶解液态金属表面原生氧化膜,并优先还原铟种子形成无氧化物团簇,使镓可逆沉积剥离。
在碳基底上构建 La/Sn 异核双原子位点,驱动 V2O5 重构为水合层状相,Sn 作动力学促进剂、La 作结构锚定,抑制钒溶出并促进界面电荷转移。C/Sn/La-V2O5 电极实现 350 mAh g−1 比容量,10000 次循环后容量保持率 95.5%。该 f/p 区元素配对策略将 K+ 嵌入与界面质子存储耦合为可逆混合反应路径,初步验证了其他元素对的可推广性。
研究者用 La/Nb 草酸盐对 Ni0.6Co0.1Mn0.3(OH)2 前驱体进行功能化,构建解耦合成路径(DSP),将 La/Nb 草酸盐的低温分解定在 200°C,避免前驱体与 Li2CO3 的局部接触并把 Li2CO3 相关反应推向高温。
Manthiram 团队通过反复折叠与辊压对商用锂金属进行机械重构,把粗糙且富碳酸盐的表面和混合织构替换为细化氧化物钝化表面与强 Li(200) 择优织构。高程度重构使 Li | LPSCl 界面同步退缩与推进,抑制剥离时的空洞和镀锂时的枝晶生长。
推荐理由:该工作用折叠与辊压对商用锂金属做机械重构,为硫化物全固态电池的锂负极稳定提供了一条不依赖合金化或人工界面的材料级路径。
该研究以可在20至100℃工作的LFP/石墨18650电芯为对象,开展Arrhenius参数提取与寿命建模,属于其老化机理研究系列的第2部分。材料仅提供标题,摘要依据标题信息整理。
通过溶液辅助混合后碳化制备了含10–15 wt%微米硅和20–25 wt%煤焦油沥青的硅–石墨–沥青复合负极,10%、12%、15%硅样品的首次容量分别约为558、796、809 mAh g⁻¹。
Caixia Meng 等人在 Journal of Energy Chemistry 发表研究,利用气氛可控的原位手段考察环境湿气对石墨负极的影响,给出湿气触发不可逆老化的机理认识。作者包括 Qiang Fu、Zhong-Shuai Wu 等,论文刊于第 124 卷。
研究采用全干法固相合成制备单晶 NMC622 正极,并实现反应动力学提升。该工作由 Hujun Zhang 等人完成,发表于 Chemical Engineering Science 第 339 卷 Part D。
该研究提出一套整合光伏、风电、电池储能(BES)、逆变器无功支撑与 OLTC 协调控制的框架,在 IEEE 33-bus 配电网(总需求 3.715 MW、2.300 MVAr)上评估三种运行场景。
一项一阶系统级评估显示,在当前技术假设下,氢燃料电池-电池混合供电的下肢辅助外骨骼比纯锂离子电池方案更重、驱动续航更短,未体现出实际优势。研究以每天10000步辅助步态、约170 Wh的电量需求为参考场景,对六关节外骨骼的纯电池与混合配置进行尺寸对比。敏感性分析表明,储氢系统的质量储氢容量是影响性能的主导参数,将金属氢化物储氢容量从1.5 wt%提升至3 wt%可显著降低总质量并提高比能量。
一项数值研究用336颗退役NMC电芯的合成电芯群比较四种分选策略,结果容量单指标分选仅11.0%的模组同时满足两项安全阈值,欧氏均衡聚类为7.7%,随机成组为0.0%,Mahalanobis GMM+ISODATA流程仅0.1%。
该文提出真实车用工况下的动态变化是电池科学中被忽略的维度,主张电化学储能研究不应只停留在稳态条件。材料仅有标题,未提供具体方法、数据或结论。
Journal of Power Sources 第 698 卷刊出 Jihoon Moon、Yeon-Joon Ko、Jasiel Lira、Tanvir R. Tanim、Christopher D. Rahn 的论文,题为机械压痕锂离子软包电芯长期损伤演化实验研究,出版日期为 2027 年 1 月 15 日。当前 feed 仅提供标题与作者信息,未给出摘要与实验数据。
推荐理由:材料只有论文标题与作者信息,未给出摘要或结果,无法支持具体阅读价值。
比利时布鲁塞尔自由大学MOBI团队对NMC631方形电芯在3种温度和不同循环条件下开展增量容量分析(ICA)与EIS测试。45°C高温循环的电芯在700个等效全循环(FEC)后容量降至初始值的34%,高温下全频段阻抗显著上升且ICA峰位发生偏移。在5°C和25°C、20-80% SOC窗口内循环的电芯同期保持97%以上容量。相关PDF已发布于Zenodo。
高熵 O3 型正极 Na9NZCFMT 通过激活可逆 OP2 中间相,将 O3-P3 相变体积应变从 6.86% 降至 3.12%,100 次循环后容量保持率达 91.5%。该 OP2 相作为结构模板引导氧层沿有序低应变路径滑移,抑制结构衰减。结合原位 XRD、XAS、STEM 与 DFT 计算,研究揭示了该中间相的形成条件与缓冲机制。
研究提出逐层单层颗粒组装技术,制备出12米长的石墨/硬碳复合负极,形成类体心立方(BCC)堆积结构,以最大化石墨与硬碳的接触界面并促进固态Li+传输。与LFP正极配对后,该负极在4C倍率下循环1650次容量保持80.7%。作者认为这一可控颗粒堆积策略可为多种电池正负极的可持续、长循环、快充电极设计提供通用框架。
推荐理由:该工作用逐层单层颗粒组装把石墨与硬碳排成类BCC结构,为电极颗粒堆积的可控制备提供了一条可放大的工艺路径。
在 Na3(VO)2(PO4)2F 正极的悬挂 O 位点引入 Br 掺杂并伴随 Na 空位,可增强 V 3d─O 2p 轨道杂化与 V─O 共价性,同时缓解 Na+ 间静电排斥、促进 Na+ 传输。该电极在 20 C 下循环 90,000 次后仍保持 62.07 mAh g−1,100 C 下倍率容量达 85.93 mAh g−1。与硬碳配对的全电池实现高能量密度和优异循环稳定性。
研究团队提出电化学界面重构策略,通过定制过放电方法选择性溶解死钠表面的钝化SEI并重建薄而均匀的富NaF界面,从而复活死钠、恢复损失容量。周期使用该方法后,Ah级无负极钠软包电芯在2C下实现3800次循环、容量保持率83.5%,较此前最佳循环性能提升343%;5 Ah软包电芯(181.1 Wh kg−1)在2500次循环后容量保持率93.7%。该方法在多种电解液和正极下均有效。
推荐理由:该工作把死钠从抑制对象转为可回收资源,为无负极钠电池的容量恢复提供了可周期执行的过放电路径。
研究团队在 LiNi0.83Co0.07Mn0.10O2 正极上构建了由混合阴离子 LiNbOCl4 前驱体经机械化学辅助界面重构形成的 Nb-O-Cl 框架,形成非晶卤氧化物界面层与含 Nb 近表面区。
研究以中镍正极LiNi0.65Co0.05Mn0.30O2(N65)为对象,将碳酸锂(LC)路线相对氢氧化锂(LH)路线的性能差距追溯到原子级无序到纳米、微米孔隙的多尺度缺陷,其来源是脱水与锂化脱耦、碳酸盐延迟熔融以及CO2释放造成的局部贫氧气氛。
研究设计并合成氟化锂有机硅酸盐 LiPBS,可在正极形成刚性-柔性 CEI、在负极构建富无机物 SEI,并清除电解液中的 HF 和 H₂O。LiCoO₂(1.89 mAh cm⁻²)/Li(50 µm)扣式与软包电芯在 1C、4.5 V 下循环 250 次保持 82% 容量,而 LiPF₆ 体系仅 67 次即降至 80%,50°C 高温下性能同样维持。
针对孤岛钻井微电网起下钻冲击负荷大、柴油发电机爬坡能力不足的问题,提出以钛酸锂(LTO)电池为核心储能的多时间尺度优化调度方法,构建日前经济调度、日内MPC与实时PQ功率控制三层协同框架。
一种超分子导电粘结剂被用于稳定高负载硅碳复合负极,研究发表于 Journal of Power Sources 第 699 卷,作者为 Zican Zhang、Guanjia Zhu、Xiaoying Sun、Yingying Lv、Liyi Shi。
韩国团队在 Energy 第366卷发表研究,将基于物理的电池老化模型与分时电价下的车辆到电网(V2G)运行经济性分析结合,评估老化成本对V2G收益的影响。作者为 Hyeon-Gyu Lee、Seong-Taek Ryu、Sanghyun Kim、Yoon-Cheol Ha、Kyu-Jin Lee、Jung-Il Choi,论文于2026年11月30日出版,目前仅公开摘要。
推荐理由:该研究把物理老化模型与分时电价下的V2G经济性放在同一框架里,可看老化成本如何改变V2G收益判断。
研究团队在 PET 基底表面通过卷对卷物理蒸发沉积 Al2O3 层(走带速度 720 m min−1、幅宽 2.5 m),以抑制碳酸酯电解液引起的 PET 分解并维持 Cu||PET 界面完整。
作者提出并验证了电子扩散介导的SEI生长模型,通过负极电位对电子浓度的影响内在地刻画老化对SOC的依赖,并显式考虑电解液盐、负极材料、温度和循环倍率的变化。模型在LFP/石墨电芯实验老化数据上验证,覆盖受限SOC窗口、LiFSI与LiPF6、AGC与AGD人造石墨、40-70°C和C/20-1C,全部实验用同一套参数模拟容量衰减而无需重新标定。
推荐理由:该模型用电子扩散机制解释SEI生长的SOC依赖性,并以单套参数跨电解液盐、石墨类型、温度和倍率验证,可供老化建模参考。
一种静态-动态协同界面修复策略将预构建的 In/Sb 界面层与响应性 In³⁺ 电解液调控耦合,稳定 Zn 沉积并补偿界面缺陷。对称电池在低面容量下稳定循环近 6000 h,Zn 利用率达 95% 时运行超 1000 h;1 Ah Br₂/Zn 软包电池稳定循环超 3600 h,400 mAh 软包电池组件级能量密度约 80 Wh kg⁻¹。
一种结合快速微波辅助刻蚀与PDA保护层的协同电极设计,可缓解锌聚集并抑制水诱导副反应,从而延长锌离子电池寿命。微波辐照形成暴露(101)晶面的分级阶梯孔,为Zn²⁺提供成核位点并引导定向生长;PDA层捕获水合Zn²⁺附近的水分子,抑制析氢、腐蚀和副产物生成。
研究团队将工业废硅与功能不同的碳材料经可规模化的振动球磨制成硅碳复合负极,以约17.5 wt.%添加量混入石墨电极后达到500 mAh g−1 容量。该电极面容量为3 mAh cm−2、电极密度为1.6 g cm−3、活性材料占比为96.9 wt.%,与NCM622正极配对的全电芯在500次循环后容量保持约78%。事后分析显示,CNT网络与石墨烯壳层协同抑制了硅脱层和挤出。