天然大分子聚合物稳定锌负极的结构-功能关系与调控机制综述
该综述首次在微观与介观尺度系统分析天然大分子聚合物的结构/表面特性与锌负极优化效果之间的结构-功能关系,并阐明相关调控机制。文章按不同优化策略梳理天然聚合物优化锌负极的研究进展,揭示聚合物结构/性质、优化策略与调控机制之间的相互关系。综述还指出天然聚合物在优化锌负极方面面临的关键挑战,并展望了构建超稳定锌负极的未来研究方向与工程策略。
该综述首次在微观与介观尺度系统分析天然大分子聚合物的结构/表面特性与锌负极优化效果之间的结构-功能关系,并阐明相关调控机制。文章按不同优化策略梳理天然聚合物优化锌负极的研究进展,揭示聚合物结构/性质、优化策略与调控机制之间的相互关系。综述还指出天然聚合物在优化锌负极方面面临的关键挑战,并展望了构建超稳定锌负极的未来研究方向与工程策略。
Advanced Materials 第 38 卷第 57 期于 2026 年 10 月 13 日出版。该期内容与锂电池及储能研究相关,具体论文信息未在原文中列出。
该研究提出一种基于应变特征的锂离子电池热失控预警策略,针对微过充工况下的热失控过程。原文仅提供标题,未给出具体方法、实验数据与预警效果。
针对18650锂电池在隧道内不同SOC下的火灾特性与烟气蔓延开展研究,分析了荷电状态对火行为的影响。研究聚焦隧道受限空间中锂电池热失控引发的火灾特征与烟气扩散规律。
该工作对锂对称电芯中刚性离子输运问题的物理信息神经网络策略进行系统基准评测。原文仅提供标题,未给出具体方法、数据与结果。
该研究以实验方式考察锂离子电池在受限空间内发生热失控时的热反馈特性。由于抓取失败,目前仅有标题信息,具体电芯体系、受限空间条件与测量结果尚不可知。
一项针对使用 NASA PCoE 锂电池数据集的机器学习 SOH 估计研究,发布了预注册的系统性元研究综述方案(v1.2,2026年10月14日),审查其评估设计与指标报告。
这篇综述梳理了基于 AI 与深度学习的锂离子电池 SOC、SOH 和 RUL 预测方法,重点覆盖 transformer 网络、自编码器潜变量建模、神经基展开、注意力机制及混合优化框架。文章指出传统电化学与经验方法难以刻画非线性衰减、工况不确定性和动态环境波动,并给出优化辅助框架、混合物理信息学习与可解释 AI(XAI)等未来方向,以支撑可靠的 BMS 方案。
该研究提出一种双Weibull物理启发模型,用于锂离子电池的扰动响应式在线SOH估计,并实现解析式拐点跟踪。原文仅提供标题,未给出电芯体系、数据集、精度指标或代码获取方式等具体信息。
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%。
一种分子取向电解质(MAE)通过在水系电解液中引入不溶性配体,利用苄叉丙酮(BA)与 2-萘酚聚氧乙烯醚(NPE)之间的 π−π 堆叠形成纳米聚集体,在正负极界面构建疏水层并生成富氟 SEI。Zn//Zn 电芯在 1 mA cm⁻²、1 mAh cm⁻² 下稳定循环超 4500 h,Zn//NH₄V₄O₁₀ 软包电芯容量超 1.3 Ah、循环 900 次以上,容量保持率 81.8%。
一种完全由离散模拟元件构成的单电芯锂离子与 LiPo 电池管理系统被提出,采用两个施密特触发器比较器实现过充与过温保护,配合 NOR 门、线性稳压充电级、P-MOSFET 过放开关和二极管供电路径。
研究提出 EWOA–EPCM 框架,用酯基相变材料(脂肪酸衍生物加导电填料)配合增强型袋熊优化算法,改善圆柱 18650 电芯的热调节与温度均匀性。MATLAB 三维瞬态热模型显示,峰值温度降至 38.4 °C,最大温差 3.1 °C。与 PSO、GWO、WOA、HHO 对比,EWOA 收敛速度、计算效率和优化稳定性更优。
研究用 ECM 与 3D CFD 热模型耦合的多物理场框架,分析 21700 圆柱锂电池高功率工况下的电-热耦合行为,电压响应 RMSE 为 0.018 V、温度分布 RMSE 为 0.13 °C。基于 0 °C、25 °C、40 °C、45 °C 下 HPPC 实验提取温度相关 ECM 参数,发现高倍率放电下温升呈强非线性,增强对流散热可将电芯峰值温度最多降低 18%。
一项对比研究评估了 LSTM、TCN、Transformer 等深度时序模型在锂离子电池 SOH 预测中的表现,并引用 Severson、NASA PCoE、CALCE 等公开数据集与代码库作为基准。研究梳理了从 EKF 到 PatchTST 的 SOH 估计方法演进,涉及增量容量与迁移学习等技术路线。
研究探讨了双层结构设计如何影响硅/石墨基锂离子电池电极的机械稳定性。通过调整层状电极结构,可调控硅/石墨复合电极的力学-电化学耦合行为,缓解充放电过程中的应力积累与电极衰减。该设计策略为高硅含量负极的机械稳定性优化提供了结构层面的解决思路。
GitHub 项目 jpanasuk-netizen/battery-bank-sizer 提供电池组容量计算工具,涵盖 12V LiFePO4 规格表、AGM 电池指南及逆变器选型页面。该仓库包含针对 1000W 至 5000W 逆变器、CPAP、微波炉、冰箱、房车空调等场景的电池组尺寸计算页面,以及串联并联接线教程和 12V 电池容量检测方法。
羟乙基纤维素(HEC)被用作功能重构前驱体,通过“孔隙缝合”策略修复脱矿生物质硬碳中被离子刻蚀破坏的碳骨架,将孔隙结构重新分布为微孔/超微孔域。
研究提出有效羟基密度(EOD)与最小静电势(MEP)两个正交描述符,用于定量筛选锌盐共晶电解质中的多元醇氢键供体。在C2–C6多元醇中,赤藓糖醇(EOD = 0.022 Å⁻³,MEP = −1.73 eV)兼顾界面吸附稳定性与去溶剂化动力学,诱导Zn(101)择优取向,对称电池在2 mA cm⁻²、1 mAh cm⁻²下稳定循环6740 h,Zn||I₂全电池在10 C下循环11400次。
一篇系统综述梳理了 MXenes 及其他代表性二维材料的拓扑化学工程(TE-2DMs),将策略归纳为转化、终止、取代、转变四类,并给出概念框架与分类标准。文章重点讨论 TE-2DMs 在电化学储能与转换中的结构—性能关联,总结设计原则与实施指南,并指出该领域的关键挑战与新兴机遇。
针对燃料电池混合动力汽车,研究提出融合轻量 Transformer 车速预测与 D3QN 的深度强化学习能量管理策略,以等效氢耗、燃料电池耐久性损失、锂离子电池健康状态衰减和 SOC 均衡构建多目标运行成本函数。
Electrochimica Acta 刊发研究,以 LiTFSI-PEO 为案例构建固态聚合物电解质与 Li 金属界面的相互作用模型。
针对 Na4Fe1.5Mn1.5(PO4)2P2O7 钠离子电池正极,研究聚焦提升其阳离子活性与可逆性。相关成果发表于 Electrochimica Acta 第 580 卷,作者为 Hongbo Wang、Fangfang Pan、Tianran Zhang、Zhen Feng、Lijing Yan。
Journal of Energy Storage 刊发研究,将 CoFeNiCuMn 层状双氢氧化物用作可充电锌空气电池的双功能电催化剂。作者为 A. Mostafapour、S.M. Masoudpanah 与 S. Alamolhoda,论文发表于该刊第 182 卷 Part F。
Yijing Li 等人在 Journal of Energy Storage 发表研究,提出用生成对抗网络对锂离子电池动态 EIS 进行快速重构。该文发表于 Volume 182, Part F,作者包括 Wenchao Liu、Zhipeng Yang、Yuhao Pan、Jinhao Meng、Zhengxiang Song、Anxiang Guo、Ruogu Wang。
Journal of Energy Storage 刊发研究,将加州与德州的电网级电池运行数据与电价、排放及可再生能源出力进行关联分析。作者为 McKenna Peplinski、Marcus Calderon、Stepp Mayes 和 Kelly T. Sanders,论文收录于该刊第 182 卷第 F 部分。
Journal of Power Sources 刊发研究,以层状双氢氧化物作正极构建长寿命双离子电池。作者为 Qingyan Yuan、Yunjia Wu、Zelin Wu、Qing Yin、Jingbin Han,论文收录于第 698 卷,出版日期为 2027 年 1 月 15 日。
研究提出一种场景化多目标优化框架,用于可再生能源集成多能源系统中的混合储能配置。该框架由 Xinyu Ren、Xulong Cai 与 Zhihua Wang 提出,相关成果发表于 Energy 第 366 卷。
研究提出一种面向越野混合动力汽车的分层在线自适应能量管理框架,并引入专家引导规划。该框架发表于 Energy 第 366 卷,作者为 Xiaokang Ma、Hui Liu、Lijin Han、Ningkang Yang、Changle Xiang。
研究提出一种面向电动汽车充电站的调度与充电速率协同控制方法,用于削减峰值负荷。该方法将充电调度与充电速率控制进行一体化优化,发表于 Energy 第 366 卷,作者为 Xiaoyuan Yan、Leyan Chen、Zhonghao Zhao。
Applied Energy 刊发研究,提出能源即服务(EaaS)模式下聚合分布式能源(DER)的风险感知与网络兼容竞价方法,作者为 Aminabbas Golshanfard、Mohsen Khorasany、M. Imran Azim、Reza Razzaghi。该方法面向聚合 DER 参与电力市场竞价,兼顾风险与配电网兼容性。
一种电荷补偿双电极系统可同步回收 Li⁺ 与 Br⁻ 并富集 LiBr,LiMn₂O₄(LMO)作 Li⁺ 捕获电极,rGO₂₀-BOB 作 Br⁻ 捕获电极,rGO 调控 BiOBr 纳米片生长为微花状结构以提升 Br⁻ 可及性与导电性。
一种仿皮肤屏障修复机制的超轻中间层被用于实用化无负极锂金属电池。该研究发表于 Energy Storage Materials 第 92 卷,作者包括 Xiaomeng Tian、Yuan Feng、Chenyu Wang 等。
该研究提出将超声频谱测量与同步辐射X射线成像相关联,用于锂离子电池热失控的早期预警,并在小型与大型软包电芯之间进行方法迁移。当前仅有标题信息,摘要与正文未能获取。
研究人员通过 3D 打印构建 Ag/ZnO/rGO 复合集流体,以协同调控钾亲和性与电子传输,实现稳定的钾金属负极。该工作发表于 Journal of Energy Chemistry,作者为 Min-Peng Li、Yu-Tao Duan 等。
研究人员在 Journal of Energy Chemistry 发表成果,通过空心球框架调控高载量锌单原子锚定碳基体,用于增强储钠性能。该工作由 Kexin Wang 等人完成,论文收录于第 124 卷,预计 2027 年 1 月出版。
研究通过 3D Cu 骨架与亲锂 Li-Si 合金构建电子-离子限域结构,用于高性能锂金属电池。该设计旨在调控锂沉积行为,相关成果发表于 Chemical Engineering Journal 第 549 卷,作者包括 Ying Zhang、Shuang Wu、Miao Fei 等。
一种基于电容去离子(CDI)的电化学驱动杂质去除方法被用于废石墨的高效再生与结构修复,相关研究发表于 Chemical Engineering Journal。该方法通过电化学过程去除废石墨中的杂质,实现再生与结构恢复。作者为 Lijuan Men、Heng Guo、Bi Luo、Jiafeng Zhang、Yefeng Zhou。
研究提出一种改进反卷积算法,用于从 SECM 图像中定量提取动力学参数,作者为 Nathaniel Leslie 与 Janine Mauzeroll,成果发表于 Electrochimica Acta 第 581 卷。
Electrochimica Acta 刊发研究,提出以 0.75 nm 层间限域实现去溶剂化上限,用于可逆锌负极。作者为 Lin Huang、Guizhe Li、Yihao Xu、Liping Chen、Juan Wang、Lei Dong、Keyu Xie,论文发表于该刊第 581 卷。