三重锚定粘结剂提升干法工艺 NCM811 正极循环性能
研究人员开发了一种三重锚定粘结剂,用于改善干法工艺制备的 NCM811 正极的循环性能。该工作发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者包括 Mengge Lv、Ran Zhao、Ying Bai 等。
研究人员开发了一种三重锚定粘结剂,用于改善干法工艺制备的 NCM811 正极的循环性能。该工作发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者包括 Mengge Lv、Ran Zhao、Ying Bai 等。
Xiuwu Wang、Jiangong Zhu 等作者在 eTransportation 第 29 卷发表研究,提出用内部多维信号感知实现 NCM523-石墨电池的热失控早期预警。该文刊出时间为 2026 年 9 月,合作者包括 Wolfgang Schade、Haifeng Dai、Xuezhe Wei。目前仅见摘要信息。
推荐理由:针对 NCM523-石墨电芯,作者用内部多维信号感知做热失控早期预警,为热失控预警的信号选取提供一种思路。
研究提出将离子传输桥接与表面异质愈合相耦合的策略,用于多晶超高镍正极,以适配 4.6 V 卤化物全固态电池。相关成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷,作者为 Qiankun Meng、Yanfeng Zhang、Le Kang、Pengfei Liu、Enyue Zhao、Xiaoling Xiao。
研究采用 Operando 表征手段追踪富镍锂离子电芯中 SEI 的形成过程,以探索无碳酸乙烯酯(EC-free)电解液体系。作者包括 Arthur Fordham、Wesley M. Dose、Rhodri Jervis 等,成果发表于 Energy Storage Materials 第 91 卷。
Marco Fischer 等人在 eTransportation 发表研究,基于拆解实车老化 EV 电池包,分析容量与内阻从电芯到电池包层级的缩放关系。论文发表于 Volume 30,作者包括 Martin J. Brand、Alexander Schröder 和 Andreas Jossen。
一种通过 PEG 三乙氧基硅烷化并与 LAP 纳米片硅烷偶联两步反应制备的纳米交联凝胶聚合物电解质,LAP 桥接将孤立聚合物链连成 3D 网络并调控 Li+ 溶剂化,使溶剂化鞘层富含阴离子、形成 LiF 丰富的界面膜。
针对退役 NMC/C 锂离子电池黑粉,研究以水相预洗作为可同时适用于热解与未热解黑粉的水冶预处理步骤,选择性脱锂并溶解电解液残留。在 120–240 min、固液比 50–200 g/L、60–80 °C 条件下,热解与未热解黑粉的最大锂提取效率分别为 44.5% 和 17.2%,未热解黑粉有机碳去除率最高 21.2%。
《Journal of Energy Chemistry》第 124 卷刊发综述,系统梳理基于 NCM 正极的锂离子电池失效机制,覆盖从材料失效到工况影响两个层面。作者为 Tao Zhang、Kaihang Wang、Wenhao Gong 等,文章将材料层面的失效路径与运行工况对电池老化的作用联系起来。
研究在混合离子电子导电(MIEC)石榴石多孔骨架中实现均匀锂沉积,骨架本征电子导电性使锂沿内部孔表面形核并快速形成共形锂层,在极低锂体积分数下建立电子连通,从而大幅降低负极阻抗,实现可逆镀锂/脱锂,库仑效率达 99.95%。
推荐理由:该工作用 MIEC 石榴石骨架把无锂负极的锂形核问题转化为渗流输运过程,并给出 99.95% 库仑效率的室温无压循环结果。
该研究针对 NCM 与 LFP 电池热失控产生的气体,在高温高压条件下开展爆炸特性实验,并结合化学动力学分析。材料仅提供标题,未给出具体实验条件、测量参数与结论。
研究建立了一个统一的过锂化模型,将 NCM333/523/811 等正极的过锂化过程划分为嵌入反应区和转化反应区。嵌入区中过量锂通过成分依赖的顺序还原机制进入层状结构:NCM333 先由 Co³⁺/²⁺ 还原引发,第二平台由 Mn⁴⁺/²⁺ 主导;非等摩尔 Ni-Mn 体系则优先顺序还原 Ni³⁺/²⁺ 和 Co³⁺/²⁺,Mn⁴⁺/²⁺ 还原被大幅推迟。
研究团队采用原位熵工程策略构建多元素共掺杂的富镍结构正极,通过强晶格钉扎效应抑制晶格氧逸出并缓解嵌锂/脱锂过程中的各向异性内应变。该结构电池在0.3C下比容量达122.34 mAh g⁻¹,200次循环容量保持率82.25%,优于常规NCM811;同时拉伸强度206.05 MPa、弯曲强度122.35 MPa,在持续静态原位机械载荷下容量衰减近乎为零。
研究用 Ti⁴⁺、Ta⁵⁺、W⁶⁺ 多价掺杂调控富镍 Li[Ni₀.₉₂₁Co₀.₀₆₉Al₀.₀₁]O₂(NCA92)正极微观结构,发现 W 掺杂形成径向排列柱状一次颗粒,可抑制微裂纹、缓解二次颗粒内相梯度并保持 Li-ion 扩散通道,从而提升容量、倍率与循环保持率。TEM 显示 W 掺杂抑制了表面到内部的电化学不均匀性。
一种嵌入石墨基体的 15 wt.% 硬碳(HC)渗流网络可重新分配离子通量,抑制石墨向高应变 stage 1(LiC₆)相变并降低晶格应变。NCM523‖Graphite/HC 软包电芯在 -20°C、4C 倍率下实现 2250 次循环、88% 容量保持,并可在 8C、-40°C 下稳定运行。该网络掺杂策略为全天候高功率电池提供了可规模化的设计思路。
气相氟化策略将商用纳米导电碳 Super P 转化为表面氟化导电碳 F-SP,通过半离子型极性 C-F 物种增强电解液浸润性与 Li+ 亲和力,并在循环中经部分电化学脱氟原位生成纳米级富 LiF 界面。NCM523||Gr/F-SP 全电池在 10C 下可逆容量达 95.2 mAh g−1,1C 循环 500 次后容量保持 81.99%。
研究通过对比全耦合电化学-力学模型与采用均匀通量假设的单颗粒化学-力学模型,分离出裂纹内电解液浸润的作用。耦合模型预测界面反应速率空间分布强烈不均,裂纹尖端通量约为施加均匀通量的8倍,反应重分布主要受局部固相锂浓度与应力变化控制,裂纹内电解液电位梯度在所述条件下为次要因素。
推荐理由:通过耦合与单颗粒模型的对照,量化裂纹内电解液浸润对反应分布、容量与应力的影响,为颗粒断裂建模提供可迁移的对照方法。
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Battery Imaging Library 公开了 ESRF ID11 线站 S3DXRD 实验的 Dataset 17 原始数据,文件为 NMC811_rptZ47599.7z,体积 19.1 GB。该数据集面向学术与教育用途,商业使用需与作者协商,使用时需引用 Battery Imaging Library 网站及 R. Docherty 等人 2025 年的论文。
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研究提出全耦合化学-力学-损伤相场框架,预测核壳结构正极颗粒的机械失效与容量衰减,并以 NMC811@NMC532 为案例量化开裂严重程度。结果显示,当核心锂浓度显著高于壳层时表面裂纹萌生,核壳界面处因壳层膨胀产生的局部环向应力引发界面脱粘,单次放电后容量损失可超 10%。大颗粒还可能因拉伸区扩展出现裂纹分支,导致颗粒整体碎裂。
研究针对 21700 型 NCM 正极与石墨/SiOx 负极电芯开展循环老化实验,结合原位中子衍射、中子深度剖析和 X 射线 CT 观测老化过程。循环后正极侧 NCM 晶胞变化减小,负极侧完全嵌锂 LiC6 相生成减少,微分电压分析显示除锂库存损失外还存在负极活性材料损失。
推荐理由:该研究用中子衍射、中子深度剖析与 CT 联用,直接观测 21700 型 NCM/石墨-SiOx 电芯循环中的锂损失与活性材料损失。
一种同步 ADF-EDS-EELS 断层成像方法可在单次低剂量 STEM 倾转系列采集中,对 NCM111 正极颗粒的原子结构、成分、价态及过渡金属不均匀性进行三维映射。研究发现化学成分在整个一次颗粒内均匀演变,而价态变化与过渡金属偏析强烈依赖深度并集中于表面附近,其不均匀性与价态演化偏离简单相变模型,表明离子迁移与溶解驱动偏析共同作用。
一项实验与仿真结合的研究以 α-V2O5 单晶和多晶 NCM 为模型正极材料,揭示了电解液浸润与断裂之间的相互强化机制:断裂面浸润促进(脱)锂和成分非均匀性,浸润又影响断裂模式、扩展距离与方向。经验证的多物理场模型进一步模拟恒流充放电下的多晶 NCM 颗粒,表明浸润在促进断裂的同时可提升整体容量。