都灵理工与斯坦福发布锂离子电池多尺度建模仿真数据集 v2
都灵理工与斯坦福在 Zenodo 发布锂离子电池多尺度建模论文的仿真结果数据集 v2,包含 Da=0.05、0.5、5 三个文件夹,分别对应固相 Damköhler 数,子文件夹按 C-rate 命名。每个算例含 16 个 txt 文件,变量覆盖 cl、cs、phil、phis,区分正负极,并标注是否为上采样模型结果,压缩包共约 640 kB 可下载。
都灵理工与斯坦福在 Zenodo 发布锂离子电池多尺度建模论文的仿真结果数据集 v2,包含 Da=0.05、0.5、5 三个文件夹,分别对应固相 Damköhler 数,子文件夹按 C-rate 命名。每个算例含 16 个 txt 文件,变量覆盖 cl、cs、phil、phis,区分正负极,并标注是否为上采样模型结果,压缩包共约 640 kB 可下载。
Jantakan Nedsaengtip 等人在 Energy Storage Materials 发表综述,讨论利用原位(operando)技术实时观测电池制造中的化成循环,以加速化成过程。文章于 2026 年 10 月 28 日在线发表,作者单位为 Shalabh Gupta、Vibha Kalra 等所在团队。
Alessio Lombardo Pontillo 等人在 Journal of Power Sources 第 699 卷提出一个物理一致的多尺度锂离子电池数值建模框架,定位为从理论走向工程。作者包括 Gianluca Boccardo、Daniele Marchisio 与 Ilenia Battiato,论文于 2027 年 1 月 30 日发表。
推荐理由:该框架把多尺度锂离子电池建模从理论推进到工程实现,读者可关注其物理一致性约束如何组织跨尺度耦合。
研究提出位阻-电子调控策略,用2,2,2-三氟-N,N-二甲基乙酰胺(DMTFA)与FEC及双锂盐构建阴离子主导的伪弱溶剂化电解液,在保持强极性的同时削弱Li+配位。该电解液电化学稳定窗口超过5.0 V并具本征阻燃性,NCM91纽扣电池在1 C、4.8 V截止下100次循环容量保持率超过90.0%。约1.6 Ah软包电芯在4.6 V下1800次循环后容量保持84.97%。
推荐理由:该工作用位阻与吸电子效应解耦溶剂极性与Li+配位,为高电压电解液设计提供了一条可迁移的分子调控思路。
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。
加州大学伯克利分校团队研究了 Sand 时间 t_Sand 与电流密度 i 的关系,指出经典 t_Sand 正比于 i^(-2) 的表达式只在施加电流超过极限电流 i_L 时才成立,并采用 Hoffman 等人(J. Electrochem. Soc., 170, 120524 (2023))提出的新公式进行对照。
研究考察商用 LFP 电芯在低至 −20 °C 的 OCV 迟滞温度依赖性,迟滞随温度下降呈指数增长,−20 °C 时超过室温值的十倍。
推荐理由:原文量化了 LFP 电芯 OCV 迟滞随温度下降的指数增长与 0 °C 附近的活化能转折,为低温 SOC 估计误差来源提供依据。
一篇论文提出基于数字孪生的风险感知电动汽车电池能量管理框架,将电池状态预测、启发式不确定性指标、热风险评估与电池健康信息统一到电流控制方案中,边缘智能层支持本地处理而无需持续云端交互。
Electrochimica Acta 第 582 卷刊出 Roman Kodým、Tereza Bautkinová 与 Karel Bouzek 合著的《电化学系统中的传质》一文,聚焦电化学体系内的传质过程。
Journal of Power Sources 第 699 卷刊出 Azamat Zhaksylykov 等人的研究,题为用物理约束生成式 AI 逆向设计锂离子电池微结构,论文发表于 2027 年 1 月 30 日。当前仅获取到标题与作者信息,摘要正文未提供。
推荐理由:材料只给出标题与作者信息,无法确认方法细节与验证结果,阅读价值暂无法具体呈现。
这篇综述系统梳理了全固态锂电池(ASSLBs)在材料、界面与全电芯尺度上的多物理场耦合机制及多尺度设计策略。文章覆盖高压/高容量正极、高能量密度负极与各类固态电解质(SSEs)的失效机理,并强调正极-电解质、负极-电解质界面的多物理场耦合失效演化与界面改性调控。全电芯层面则讨论电芯构型优化、一体化集成制造及热管理与安全协同设计,并展望原位多物理场表征框架以突破动态表征瓶颈。
一种 45 秒化学刻蚀策略构建的表面工程化 Cu 集流体,经电化学还原形成表面吸附 Cl⁻ 的微结构金属基体,在 N/P 容量比为 1.0 条件下实现均匀锌沉积。
该文提出基于 Griffith 理论的陶瓷固态电解质中碱金属枝晶生长理论,标题未披露具体材料体系、模型形式与验证结果。
研究提出一种基于渗流的模型,用于评估 Zn–MnO₂ 电池正极中 MnO₂、炭黑(CB)与孔隙率的体积分数如何影响可用容量和电导率,并据此确定任意孔隙率下的最优配比。将该最优配比用于 75% 孔隙率正极,相比未预载活性物质的常规正极容量提升 25 mAh cm⁻²(290 mAh g⁻¹),同时保持 150 S m⁻¹ 的高电导率。该工作为高能量密度复合正极设计提供了通用框架。
Shu Xiong 等人提出一种物理引导的虚拟探针方法,通过无目标标签的仿真到现实迁移来估计负极电位。该方法面向负极电位这一析锂风险关键量,相关成果发表于 Energy Storage Materials 第 92 卷。
推荐理由:该工作用物理引导的无标签仿真到现实迁移估计负极电位,为快充析锂风险监测提供了一条不依赖实测标签的思路。
Joule 刊出 Linda F. Nazar 等人的研究,提出以提高构型复杂度的方式调控固态卤化物电解质中的载流子传输与氧氯化物界面生成。材料目前仅提供在线出版信息(2026 年 10 月 26 日),摘要未给出具体电导率、体系组成或电池性能数据。
Journal of Energy Chemistry 第 124 卷刊出 De-Chen Du、Ye Xiao、Xiao-Qing Ding、Shuo Zhang。
Shuangshuang Cui 等人针对采用仿生叶脉流道的液流电池开展多物理场耦合仿真分析,并通过实验进行验证。研究发表于 Energy 第 367 卷,作者包括 Shaoliang Wang、Bowen Jing、Ziyang Feng、Ran Xu、Jiahui Yang、Qi Zhang、Zheng Lu、Honggang Wang。
研究将 Fe-chelate 负极电解液缓慢的外球电子转移识别为碱性全铁液流电池的动力学瓶颈,并归因于 OHP 区域可达性受限与界面电子耦合偏弱。采用 Ni3S4 修饰电极后,电池在 200 mA cm−2 下能量效率达 80.65%、峰值功率密度 501.2 mW cm−2,未修饰电芯分别为 65.69% 和 185.5 mW cm−2。
研究团队通过两性离子取代萘二酰亚胺(NDI),引入季铵和磺酸基团,利用位阻与静电效应削弱π–π堆积,使原本难溶的NDI对外部阴离子产生响应。疏水且弱水合的碘离子和双(三氟甲磺酰)亚胺离子通过阴离子–π作用破坏残余堆积,使溶解浓度接近1.3 M;电化学还原后阴离子解离,还原态NDI改由自旋配对和阳离子介导的分子间作用稳定,从而抑制不可逆聚集、减缓自放电并加快氧化还原反应。
加州大学伯克利分校的 Timothy John Carlson 与 Sanjay Govindjee 通过解析方法刻画固体输运中广义迁移率算符 M 允许的磁场依赖关系,指出类洛伦兹电流偏转不能提高纵向电导率。
研究揭示Co掺杂钛酸锂(LTO)中电化学振荡的动力学机制。该工作发表于Energy Storage Materials,作者为Wenting Ji、Jie Bai、Yuqin Huang、De Li、Liang Yang、Yong Chen,论文于2026年10月25日在线发表。
Anop Mundel 与 Abhishek Sarkar 在 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part B 发表研究,对双溶剂电解液锂电池的局部通量非均匀性及针刺驱动热失控进行建模。该文于 2027 年 1 月 1 日刊出,目前仅公开摘要信息。
推荐理由:该文把局部通量非均匀性与针刺触发结合建模,为理解双溶剂电解液电芯的热失控起始提供了一条可迁移的耦合建模思路。
Moonseong Kim 等人在 Energy Storage Materials 发表研究,探讨硅石墨复合负极中的热-电化学相互作用,并提出机理不对称性这一概念。论文于 2026 年 10 月 23 日在线发表,作者包括 Bairav S. Vishnugopi、George J. Nelson、Partha P. Mukherjee 等,目前仅有摘要信息。
推荐理由:文章聚焦硅石墨复合负极中热与电化学过程的耦合不对称性,为理解该体系的产热与衰减机理提供建模视角。
University of Texas at Austin 在 Zenodo 发布 v1 版本,提出面向下一代电池中硅类体积膨胀材料的固相扩散高效仿真框架。文件为 solid_phase_diffusion_volume_expanding_materialsR3.pdf(1.7 MB),可直接下载。
Chaofei Lan 等人在 Electrochimica Acta 第 582 卷发表研究,解析温度、瞬态电流与历史状态对锂离子电池动态电化学阻抗谱(EIS)的影响。文章聚焦动态EIS测量中这三类因素的作用机制,为阻抗数据的解释与建模提供依据。
推荐理由:文章系统拆解温度、瞬态电流与历史状态对动态EIS的影响,为把EIS用于在线诊断的研究者提供建模与解释依据。
Ratnak Sok 与 Jin Kusaka 提出一种多物理场增强前馈神经网络,用于 NCA/Gr.SiOx 电化学模型的电池状态估计,并在真实行驶工况下验证。研究发表于 Energy Conversion and Management 第 372 卷 Part A,出版日期为 2027 年 1 月 15 日。
推荐理由:面向 NCA/Gr.SiOx 电化学模型,在真实行驶工况下用多物理场增强前馈网络做状态估计,可供对比模型与数据混合路线。
该综述提出跨微观、介观、宏观三个尺度的框架,用于理解和优化高负载水系锌离子电池(AZIBs)正极的离子传输。微观层面讨论了掺杂、空位与层间距调控对电子结构、Zn²⁺扩散和结构稳定性的影响;介观层面关注孔隙率、迂曲度与厚电极中的电荷传输;宏观层面强调电极平衡与电解液管理。文章还展望了原位表征、跨尺度建模、数据驱动材料发现与可规模化制造等方向。
该研究针对采用仿生叶脉流道的液流电池开展多物理场耦合仿真分析,并通过实验进行验证。
都灵理工大学与斯坦福大学在 Zenodo 发布论文《Math for engineering: Homogenization of lithium ion battery》的孔尺度与电芯尺度仿真结果数据集。
Joule 第 10 卷第 10 期发表 Matthieu Dubarry、Stephen J. Harris、Reed M. Wittman 与 Yuliya Preger 的研究,从机理层面考察电池能量与容量之间的关系。目前仅有摘要信息,具体方法与结论尚未公开。
推荐理由:文章从机理层面梳理电池能量与容量之间的关系,为解读老化过程中两者不同步衰减提供分析框架。
针对高倍率钠离子电池,研究提出层状氧化物正极的等体积设计策略,并采用多尺度预测方法进行评估。该工作由 Rifat S. Apu 与 Rubaiyet I. Haque 完成,发表于 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part A。
针对飞行汽车混合动力系统,研究提出 DGRU 代理建模方法。该方法用于构建该混合动力系统的代理模型,相关成果发表于 Energy 第 366 卷,作者为 Zhengheng Gao 与 Zhilin Jin。
文章聚焦可充水系锌电池中的电极串扰问题,从物种传输、界面反应和全电池耦合失效三个层面梳理其作用机制。作者为 Yang Wang、Shaojie Zhang、Qiaoya Han、Tianhao Yu、Huayang Zhou、Zizhen Liu,发表于 Applied Energy 第 427 卷 Part E。
Younghwan Joo 提出一个连续模拟溶解态粘结剂场的模型,覆盖薄膜固结与孔隙排空两个阶段,用单一参数集复现了已发表的三类测量:干燥速率变化 5.6 倍时表面与界面粘结剂比值的变化、厚度增至 6 倍的薄膜表面与界面粘结剂水平、膜内浓度分布,以及中途切换干燥速率时刻对界面粘结剂的影响。
推荐理由:该模型用单一参数集同时复现干燥速率、厚度与干燥程序三类实验,为电极干燥工艺的能耗与粘结剂分布权衡提供可迁移的仿真框架。
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。
Baker 与 Verbrugge 在 Part I 扰动分析基础上,采用匹配渐近展开研究负极极耳断裂的双电芯堆中自由电解液储液层厚度对放电析锂起始的影响。结果表明,要在放电中避免析锂,储液层厚度必须小到无法维持任何显著过量电解液供给,从而指向所谓干电芯结构。该文为 J. Electrochem. Soc. 接收稿件,DOI 10.1149/1945-7111/aeb766。
Ruochen Zhang 等人在 Journal of Energy Storage 第 183 卷 Part A 发表研究,提出用卷积神经网络辅助液态金属电池电化学模型的分步参数辨识。
研究者合成微孔高熵单原子碳纳米颗粒(CuNiMnCoIr/CNs)作为电解液添加剂,为 Zn2+ 提供传输通道并降低其从体相电解液到电极界面的迁移能垒,加快去溶剂化动力学、均匀化 Zn2+ 通量,从而抑制界面 Zn2+ 浓度极化并引导层状锌沉积。
研究提出以弱溶剂化醚溶剂1,2-dimethoxypropane(DMP)构建局部高浓度电解液(LHCE),同时抑制锂金属腐蚀与正极降解这两个相互关联、加速锂金属电池日历老化的过程。