米兰理工等提出融合知识推理与关系挖掘的退役电池梯次利用与回收评估系统
米兰理工大学与西北工业大学团队提出一套智能评估系统,将知识推理与关系挖掘结合,系统分析电池特性间的复杂依赖关系,用于退役动力电池梯次利用与回收的场景推荐。该方法依据 GB/T_34015.3–2021 标准对电池包特性做大数据的计算与关系分析,并以 18650 的 LFP、NCM 和 NCA 电池开展案例验证。成果以 PDF 形式发布于 Zenodo,版本 v1,文件约 16.6 MB。
米兰理工大学与西北工业大学团队提出一套智能评估系统,将知识推理与关系挖掘结合,系统分析电池特性间的复杂依赖关系,用于退役动力电池梯次利用与回收的场景推荐。该方法依据 GB/T_34015.3–2021 标准对电池包特性做大数据的计算与关系分析,并以 18650 的 LFP、NCM 和 NCA 电池开展案例验证。成果以 PDF 形式发布于 Zenodo,版本 v1,文件约 16.6 MB。
研究提出在硅碳负极中引入闭孔纳米孔作为内部应力调节单元,将嵌锂形变应力导向颗粒内部并抑制电极宏观膨胀。氮掺杂硅碳复合材料可逆容量达 1756.5 mAh g−1,首次库仑效率 90.2%,3 C 下容量 868.4 mAh g−1,50 次循环后电极厚度膨胀由 38.4% 降至 13.1%。
推荐理由:该工作在公斤级合成与 2 Ah NCM811 软包电芯上验证闭孔结构对硅碳负极膨胀的抑制效果,为硅碳负极实用化提供可放大的结构设计思路。
研究用 Python/SciPy 集总参数热模型对 104 电芯(13S8P)NCR18650BD 电池包在 Zig-zag 排列下评估环境温度与放电倍率影响,覆盖 108 个工况、540 次蒙特卡洛仿真。
研究以吸电子配体与硬Lewis酸性金属位为设计原则,合成全氟化Al基MOF电解液Al-FBDC,其氧化起始电位达4.82 V(vs. Li+/Li)。将其引入NCM622复合正极后重构颗粒级界面局部电解液环境,抑制寄生反应与正极衰减,Li||Al-FBDC@NCM准固态电芯在3.0-4.5 V、1C下200圈容量保持82%,并在4.6与4.8 V截止电压及受控电解液用量下仍保持性能。
Journal of Energy Chemistry 第 124 卷刊出研究,从正极依赖视角解析锂离子电池在老化过程中的多维安全演变。
推荐理由:原文从正极体系差异切入,梳理锂离子电池老化过程中多维安全特性的演变,为理解衰减与安全风险的耦合提供比较视角。
Dongxu Ouyang 等人在 Chemical Engineering Journal 第 549 卷发表研究,对比常规与高能量密度锂离子电池在典型滥用条件下的热失控演化过程。作者包括 Qian Cheng、Jiaye Yao、Yinan Shen、Anthony Chun Yin Yuen 与 Zhirong Wang,论文于 2026 年 12 月 1 日出版。
推荐理由:对比常规与高能量密度电芯在典型滥用条件下的热失控演化,可为电池包安全设计提供分阶段特征参考。
研究通过超低量碳修饰稳定高镍 NCM 正极,实现性能提升并抑制产气。相关成果发表于 Journal of Power Sources 第 698 卷,作者为 Chanjoo Park、Youbean Lee、Jongbeom Lee、Taemin Kim、Hui Chan Yang、Young-Hoon Cho、Kwangjin Park。
酸处理功能化多壁碳纳米管(MWNT)少量复合可显著提升尖晶石正极 LiNi0.5Mn1.5O₄ 的高温稳定性:60℃下 100 次循环后,MWNT 电芯保持初始放电容量 80.3%,而常规电芯仅 4.7%。
研究者通过分子工程将吸电子氰基(─C≡N)仅置于醚链一端,设计出单侧氰基功能化不对称甘醇二甲醚(glyme-CN)电解质,优化后的TF电解质电化学稳定窗口达5.2 V,Li||Cu电池库仑效率98.9%,Li||Li电池稳定循环超1400 h。
LiTrue Power Technologies 发布数据集与软件包,提供 LFP、NMC、LCO 及无负极固态(最高 495 Wh/kg)工业锂电池组的确定性参数化选型模型、串并联拓扑计算器,以及最高 10C 连续、20C 脉冲放电基准,工作温度覆盖 -43°C 至 55°C。
一种由 PCA-DFA 聚合物电解质构建的选择性界面耦合策略,通过 2-cyanoethyl acrylate(CA)作耦合中心、高氟化丙烯酸酯(DFA)构建弱耦合环境,在 4.7 V 下使 Li||Ni90 电芯 400 次循环后容量保持 78%。
一种溶剂化平衡锁定电解液(SELE)通过将低凝固点弱溶剂化溶剂 DMS 与离子液体共溶剂 Pyr13DFOB 结合,使溶剂分离离子对、接触离子对和聚集体在 −60°C 至 60°C 间几乎不变。
研究以路易斯酸 TBPFB(四氟硼酸三丁基膦)对锂金属电池正负极同步改性,消除天然氧化层并重构无机界面:负极生成 LiF、LiBO₂、Li₃P、Li₃PO₄,正极形成富 LiF 的 NCM811 界面。Li||Li 对称电芯循环超 1700 h,Li||NCM811 全电芯 500 次循环后容量保持 77%;2 Ah 软包能量密度 423.1 Wh kg⁻¹,100 次循环容量保持超 90%。
一种以电和水为主要输入的氧化还原介导电化学工艺,可将废旧 LiCoO₂ 高效转化为 LiOH 和 Co(OH)₂,并在常温下副产 H₂ 和 O₂。该方法以蒽醌-2,7-二磺酸盐为可再生氧化还原介体,通过闭环介体再生实现 LiCoO₂ 的还原浸出与 LiFePO₄ 的氧化浸出,并成功扩展至 LiNiₓMnᵧCo_zO₂ 回收。
研究提出一种多功能二氧化铈界面层,用于复合聚合物电解质中陶瓷填料的均匀分散与锂离子界面传输,并阻隔填料与锂金属直接接触。所得电解质离子电导率达 0.772 mS cm⁻¹、锂离子迁移数 0.626、电化学窗口 5.03 V,Li|CPE|Li 对称电池室温沉积/剥离超 1500 h。
一篇综述提出 Diagnosis-Mechanism-Mitigation(D-M-M)框架,通过交叉验证从电子结构到电芯级别的多模态诊断证据,解码全固态锂电池层状正极的多尺度衰减。文章将衰减分为界面衰减(化学分解、空间电荷层形成、高阻界面相生长)与正极体相衰减(结构相变、阳离子无序、氧流失、微结构开裂),并评估机器学习与 AI 在解读复杂诊断数据集、指导预测性正极设计方面的作用。
Shiyou Li等提出分步脱锂与界面电场工程策略,用于稳定LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/LFP混合正极在苛刻条件下的循环。研究发表于Energy Storage Materials第92卷,作者包括Zhipeng Wang、Hongzeng Dou、Chengyu Li等,目前仅公开摘要信息。
研究提出通过氧还原耦合的界面转变策略稳定富锂锰基层状正极。该工作由 Hyunjin Jang 等人完成,发表于 Nano Energy 第 159 卷 Part B,聚焦富锂锰基正极在氧还原过程中的界面结构演变与稳定机制。
研究系统考察了氟化碳酸二乙酯(fluorinated-DEC)中三氟甲基的数量与取代位置对 Li+ 溶剂化行为的影响,发现对称双三氟甲基取代的 DEC 基溶剂可形成富阴离子和 FEC 的溶剂化结构,促进稳固的 CEI 生成。采用该电解液的高负载(10.5 mg cm−2)Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 正极在 4.6 V 下循环 300 次后容量保持 80%。
Journal of Power Sources 刊发研究,结合 3D 成像与电化学仿真,考察 NMC 电极浆料混合时长对电极性能的影响。作者为 Adrian Lindner、Roman Buchheit、Maximilian Lechner、Fabian Biebl、Wolfgang Menesklou、Ulrike Krewer,论文发表于该刊第 698 卷。
一项实验与 CFD 联合研究显示,采用 SiO₂–水纳米流体冷却 52 电芯(13S×4P)圆柱锂离子电池包,在 4–8 L/min 流量、Re 5,200–18,000 条件下,最大表面温度较无冷却基线降低 9–14 °C,CFD 预测降低 11–16 °C。
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。
研究系统考察了 NMC 与 LMFP 按 70/30 和 50/50 wt.% 混合的正极在未压实、中度压实与硬压实下的表现。混合正极的倍率优势仅在未压实至中度压实时保留,硬压实会引发传质受限、丧失倍率收益并恶化循环性,且未带来可测量的循环寿命提升。Nb 稳定化 NMC 可改善 70/30 混合正极的循环性与能量保持,兼顾倍率能力与成本-能量平衡。
Chemical Engineering Journal 刊发研究,提出一种绿色共沉淀路线,从废旧 LMO/NCA 与 LFP 混合电池废料中制备下一代 LMFP 正极材料。
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%。
磷碳(P/C)复合负极通过球磨引入痕量SbF₃掺杂,利用SbF₃优先于磷被还原的特性,在首次嵌锂时原位形成富含Li₃Sb和LiF的杂化SEI。该界面兼具高机械刚性与快速离子传输,抑制多磷化物溶解穿梭,使P/C-SbF₃负极在1 A g⁻¹下循环500次后仍保持970.10 mAh g⁻¹容量,15 A g⁻¹下倍率容量达893.84 mAh g⁻¹。
一种湿法冶金升级回收策略将混合废旧锂电池转化为高性能 NMC622 正极和电池级石墨,用全部升级回收材料组装的全软包电池在 2590 次循环后仍保持 70% 容量,循环寿命约为使用商用材料的电池的两倍。工艺评估显示回收材料利用率超过 95%,盈利能力提升 22.9%,温室气体排放和能耗分别降低 27.0% 和 29.4%。
石墨烯介孔海绵(GMS)作为功能性导电添加剂,通过其海绵状介孔骨架调控电极微观结构,在仅含 1 wt.% GMS 的无钴纯镍层状氧化物高负载电极中提升电子与离子电导率,降低极化并保持高可逆容量。
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。
研究针对富镍正极真实颗粒,建立化学-力学耦合模型,揭示晶体各向异性驱动的晶间开裂机制。作者为Zhiheng Yao、Ying Chen、Yiming Yao、Weiling Luan、Haofeng Chen,成果发表于Energy Storage Materials第91卷。
Joule 刊发研究提出以机械原子尺度缺陷实现稳定的富镍单晶正极。该工作由 Simon Danitz、Haichuan Zhang、Suyue Yuan 等人完成,作者还包括 Yong Lak Joo、Liwen Wan、Yao Yang、Jihui Yang、Jie Xiao。
上海大学发布在线阻抗诊断研究的证据层记录,包含论文背后43项注册计算的冻结脚本、冻结配置、输出前完成的SHA-256登记、预设分析计划及带校验和的输出表格与逐次扫描记录。
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%。
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。
研究提出相关性残差惩罚离线强化学习方法,用于三元正极材料烧结过程的操作参数优化。该方法针对烧结工艺参数优化问题,通过惩罚相关性残差改进离线强化学习策略。
针对高压 NCM523||石墨软包电芯,研究者利用多功能硅基添加剂的分子协同效应,在电极表面构建稳定的电极-电解质界面,使电芯在 >4.5 V 高压下稳定运行。相关成果发表于 Nano Energy 第 159 卷 Part B,作者为 Jianhui Li、Xuerui Yang、Peiyan Li 等。
通过梯度锶掺杂策略增强富锂锰基正极的框架稳健性。该研究由Shaowei Kang等人完成,发表于Nano Energy第159卷Part A。
Energy Storage Materials 刊发研究,通过结构与界面协同工程提升单晶高镍正极的宽温域循环稳定性。作者为 Yilei Zhang、Nanrui Li、Jie Biao 等,研究聚焦单晶 Ni-rich 正极在宽温域下的超稳定循环表现。
研究针对 Nb 掺杂富镍正极在高温下的衰减问题,采用表面稳定化策略进行缓解。相关成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者包括 Gwang-Ho Kim、Yang-Kook Sun 等。
研究采用高价位元素对单晶 LiNi0.7Co0.06Mn0.24O2 正极进行双重改性,以提升高压锂离子电池性能。该工作由 Xinmin Qiu 等人完成,发表于 Chemical Engineering Journal 第 548 卷。