凝胶聚合物电解质调控共溶剂化实现 Li+ 快速选择性传输,助力高倍率锂金属电池
一种双调控弱配位凝胶聚合物电解质(DWGPE)通过匹配聚合物-溶剂共溶剂化状态,实现 Li+ 快速选择性传输。该电解质由含氟聚合物骨架、酰胺功能化交联剂和弱溶剂化己二腈液相组成,Li||DWGPE||LFP 纽扣电池在 6 C 下循环 10000 次后容量保持 65%,单圈衰减仅 0.003%。该电解质还可搭配高压 NCM811 正极并在安时级软包电池中稳定运行。
一种双调控弱配位凝胶聚合物电解质(DWGPE)通过匹配聚合物-溶剂共溶剂化状态,实现 Li+ 快速选择性传输。该电解质由含氟聚合物骨架、酰胺功能化交联剂和弱溶剂化己二腈液相组成,Li||DWGPE||LFP 纽扣电池在 6 C 下循环 10000 次后容量保持 65%,单圈衰减仅 0.003%。该电解质还可搭配高压 NCM811 正极并在安时级软包电池中稳定运行。
一种预吸附 NO₃⁻ 的氧空位工程 BaTiO₃(BTOVN)层被集成到聚丙烯隔膜上,通过铁电偶极选择性降低目标阴离子能级,将 NO₃⁻ 靶向界面并促进 NO₃⁻ 与 PF₆⁻ 还原分解,形成富含 Li₂O、Li₃N 和 LiF 的更薄更坚韧 SEI。高电压锂金属全电池 500 次循环后容量保持率达 89.1%,长期静置后仍能稳定运行。
一种封装原子分散Mn-N位点与中空NaMg(Mn)F₃立方体的N掺杂碳大孔纤维(NMMF@Mn/N-CMFs)被设计为无负极锂金属电池的3D轻量化宿主。该宿主在5.0 mA cm⁻²下实现1500次循环平均库仑效率98.9%,与LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄正极配对后5V级无负极软包电芯120次循环容量保持率达95.8%。
研究提出一种考虑站-功率模块-充电端口耦合的集成超快充电站跨层协同优化方法。该方法针对超快充电站内部多层级耦合关系进行建模与协调,相关成果发表于 Journal of Energy Storage 第182卷 Part E,作者为 Jing Li、Hao Huang、Rui Wang、Xueru Lin、Xingtao Tian。
Journal of Energy Storage 第182卷Part F刊出Lei Zhang等人的研究,提出一种分层深度强化学习与模型预测控制相结合的框架,用于膨胀力约束下的锂离子电池快充。作者为Lei Zhang、Tianyou Wang、Shun Tang、Kuijie Li,出版日期为2026年12月30日。
推荐理由:针对膨胀力约束下的锂离子电池快充,提出分层深度强化学习与模型预测控制结合的框架,可供快充策略研究者参考其约束处理思路。
韩国研究团队在 Journal of Energy Storage 发表 SiOx–石墨负极仿真设计研究,通过模拟指导负极设计以缓解反应不均匀性并提升锂离子电池快充性能。作者包括 Soo Young Yang、Wontak Kim、Miseung Kim 等,研究聚焦 SiOx 与石墨复合负极在快充条件下的反应分布调控。
液态补锂剂研究覆盖从分子设计到全电芯生命周期管理的完整路径,目标是通过补锂补偿锂离子电池在循环中的活性锂损失。相关策略包括预锂化与牺牲剂方案,如Li₂O牺牲剂实现高能量密度无初始负极锂电池,以及稳定锂金属粉末(SLMP)对硅碳纳米管负极的预锂化。
研究人员开发出 Janus Ag 纳米皮层装甲聚酰亚胺(Ag@PI/PI)双层隔膜,通过原位生长 Ag 纳米颗粒并复合高强度 PI 纳米纤维膜,实现空间顺序锂沉积以抑制枝晶。
北京大学庞全全团队在 Nature Communications 发表研究,通过预嵌入固-固氧化还原介体实现全固态锂硫电池的快充与长循环。该工作由北京大学联合 KIT、吉森大学、武汉理工等机构完成,获国家自然科学基金及国家重点研发计划等项目资助。
研究构建了带均匀亲锂银底层的多孔铜骨架,用于锂金属负极中实现自下而上的锂沉积。该结构通过亲锂银底层引导锂优先沉积于骨架底部,相关成果发表于 Electrochimica Acta 第 581 卷。
作者发布与论文《Modeling lithium metal electrodes, morphology evolution and degradation in anode-free batteries》配套的 Python/PyBaMM 源代码,实现无负极电池锂金属电极的连续介质模型,刻画反复析锂与剥离过程中金属锂、电解液与固体电解质界面膜的耦合演化。
一篇综述系统梳理了锂离子电池从电芯级产热到电池包级冷却的多物理场建模研究,涵盖Bernardi产热模型误差评估、等效电路-热耦合模型在LFP电池宽温域高倍率脉冲放电下的适用性,以及P2D等电化学-热耦合模型对高倍率充电析锂的分析。研究还涉及热失控传播的降阶模型与CFD-热阻网络耦合排气建模、复合PCM冷板与波浪形微通道等冷却方案,以及温度相关各向异性导热系数对热扩散的影响。
研究者通过机械化学方法将分级结构NiSₓ框架与锂箔集成,构建出质量-电荷调控微区功能化锂负极(MCRM-Li),可分区体相锂并耗散局部电流密度,原位形成富Li₂S界面相并诱导Li₂S/LiF富集SEI。基于该负极的对称电池实现超过5380 h无枝晶沉积寿命,LiFePO₄全电池在2 C下循环1000次后容量保持94.1%。
研究团队用超声喷涂在 Al 箔上制备了非连续亲钠随机矩阵,以 <0.092 mg cm⁻² 的超低负载 Bi₀.₄Sb₁.₆Te₃ 纳米层引导钠致密成核与平面沉积。
研究提出催化中熵合金界面策略,用于再活化无负极电池中的非活性锂。该工作由Jiahao Du等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第91卷。
韩国研究团队提出一种双盐电解液体系,通过环保的阳极剥离法处理石墨,制备出适用于高负载和快充的锂离子电池负极。该成果发表于 Journal of Power Sources 第 697 卷,作者为 Won Hwa Lee、Seong Soo Kang、Ki Yun Kim、Seung Min Yoo 和 Jea Uk Lee。
研究人员构建了 NiS₂-MoS₂ 三明治异质结构,用于 10 C 倍率 Li-S 电池,通过协同电子/离子传输提升性能。该成果发表于 Journal of Power Sources 第 697 卷,作者包括 Tianle Wang、Chang Cheng、Zefeng Guan 等。
针对锂金属电沉积中几何尖端效应导致枝晶生长的问题,研究采用相场模型,通过动力学-热力学协同设计实现均匀锂金属电沉积。该工作由Ziwei Yuan等人完成,发表于Electrochimica Acta第580卷。
Linjing Zhang 等人在 Applied Energy 提出一种锂离子电池充电方法,通过动态安全边界与自适应 SOC 控制实现快速、安全且低能耗的充电。该文发表于 Applied Energy 第 427 卷第 C 部分,作者包括 Minghan Zhou、Xiaoqian Su、Kefan Zhai、Caiping Zhang、Weige Zhang。摘要未提供具体实验数据与验证结果。
推荐理由:针对锂离子电池快充的安全与能耗矛盾,提出动态安全边界与自适应 SOC 控制相结合的充电策略。
Yaowen Zhang 等人在 Applied Energy 提出一种动态阈值生成策略,用于增强析锂的在线检测,并引入老化效应补偿。该工作发表于 Applied Energy 第 427 卷 Part C,作者包括 Zhixuan Wang、Peng Yi、Yining Liu、Yunxia Chen,摘要未提供具体检测精度与验证数据。
推荐理由:针对析锂在线检测中老化导致阈值漂移的问题,提出动态阈值生成并补偿老化效应,为快充安全监测提供可迁移思路。
Joule 刊发研究提出"可塑织构锂"(malleable textured Li),用于实用化锂金属电池,功率密度达 8,902 W kg⁻¹。作者为 Menglu Li、Hanwen An、Haiqing Lv 等,成果发表于 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。
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。
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。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过分子内氧化还原位点协同效应设计有机电极,实现钠离子电池快充与宽温域运行。该工作由 Pan Yang 等人完成,作者还包括 Gabriel M. Veith、Enyuan Hu、Lei Cheng 等。
针对 LiFePO4 正极低温失效问题,研究提出通过焦耳热诱导铆接工程调控内建电场。该工作由 Rui Tang、Yuefeng Su 等完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过原位聚合电解质中的静电势重分布实现准固态锂金属电池快充。作者为 Yutong Jing、Cheng Li、Daming Liu 等。
eTransportation 第 29 卷发表综述,梳理从液态到固态电池的安全问题,聚焦锂枝晶生长与热稳定性两条主线。作者为 Bin Gou、Tongyu Zhou、Yuezhi Zhang 等。
研究利用 operando 中子深度剖析技术,揭示空间锂分布对锂离子电池动力学起支配作用。该工作由 Yuanhan Sun 等人完成,发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
《Renewable and Sustainable Energy Reviews》刊发综述,由 Xuantong Gan、Hui Liu 等作者撰写,系统梳理极端快充条件下动力锂离子电池的热管理问题,从产热机理出发,提出一套协同控制框架。
Energy Storage Materials 刊发研究,探讨浓差极化如何调控无负极锂金属电池在高倍率放电下的界面演化。作者为 Yi-Hui Wu、Chong Yan、Shuo Zhang、Jia-Hui Lou、Yu-Zhu Huang、Meng-Yao Wang、Peng Wu、Jian Pei、Jia-Qi Huang,发表于该刊第 91 卷。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过定向纳米晶界面耦合 Li+ 嵌入与界面溶剂化化学,实现石墨快充。作者为 Yong Qian、Yang Du、Yujian Tang、Chuanpei Sun、Yanfeng Zheng、Jie Shi、Chunli Guo、Ning Lin,发表于 Volume 91。
eTransportation 第 29 卷将刊出 Fan Chen 等人的研究,提出一种序列与特征协同融合框架,用于在真实随机充电工况下稳健估计电池 SOH。当前 feed 仅提供标题与作者信息,未给出摘要、数据集与误差指标。
推荐理由:材料仅给出标题与作者信息,未提供摘要正文,无法提炼具体方法细节或结果。
研究提出一种高介电且耐腐蚀层,用于缓解锂金属电池中的非活性锂问题,成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。作者包括 Ouwei Sheng、Mutian Yang、Xiang Li 等。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过掺杂调控硅中间层来引导锂金属电池中固体电解质界面膜(SEI)的形成。作者为 Myeong-Hwa Ryou、Suseong Hyun、Yerin Kang 等,研究聚焦于以硅中间层调控 SEI 生成路径。
Jue Chen、Heinrich Ditler、Gereon Stahl、Christiane Rahe、Weihan Li 在 eTransportation 第 29 卷发表研究,对多种运行工况下的析锂与剥离过程进行高保真建模,以揭示其隐藏动态。论文发表于 2026 年 9 月,目前仅见摘要信息。
推荐理由:针对析锂与剥离过程建立高保真模型并覆盖多种工况,可为快充边界与析锂判据研究提供建模参考。
发表于 Journal of Energy Chemistry 的研究提出高时空分辨 operando 应变成像方法,用于锂金属电池的老化诊断。作者为 Wenrong Lv、Fei Pei、Minna Mao 等,论文收录于该刊第 123 卷。
Yajie Liu 等人提出结合物理建模与智能优化的方法,用于实现高能量锂离子电池的快充。该研究发表于 eTransportation 第 29 卷,作者包括 Yu Wang、Fuyuan Liang 和 Xing Zhou,摘要未提供具体模型、优化算法与实验数据。
推荐理由:面向高能量锂离子电池快充,将物理建模与智能优化结合,为充电策略设计提供可迁移的方法框架。
该研究提出一种基于电化学-热-老化耦合模型的在线快充策略,用于抑制析锂。原文仅提供标题,未给出模型细节、验证工况与实验数据。
该研究提出一种伪二维老化模型,用于分析锂离子电池在能量密度、寿命、快充与成本之间的权衡关系。原文仅提供标题,摘要与正文内容未获取。