综述:利用原位技术实时观测电池制造化成循环以加速化成
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。
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。
Frontiers in Mechanical Engineering 发表综述,将地板式电池包的侧碰防护归纳为车身白车身载荷重定向、包体周界吸能、包内载荷再分配三层框架。
Journal of Energy Chemistry 刊发综述,系统梳理面向下一代储能电池的原位/工况表征技术,覆盖从基础机理到先进应用的完整链条。作者包括 Zhaoyang Han、Andreu Cabot、Qiaobao Zhang、Dawei Yang 等,文章计划于 2027 年 1 月出版于第 124 卷。
Yi-Chun Lu 团队在 Nature Energy 观点文章中讨论硫基液流电池从低成本材料走向可部署系统的问题,指出商业化成功不只取决于活性材料成本。文章分析部署需求如何重塑研究优先级,并梳理决定技术转化的科学与工程瓶颈。
Chandra Prakash 等人在 Journal of Power Sources 第 699 卷发表综述,系统梳理过渡金属高熵氧化物在锂离子与钠离子电池中的设计规则、界面问题与器件级评价指标。文章将材料设计、界面行为与器件相关度量放在同一框架下讨论,覆盖 Li-ion 与 Na-ion 两条体系。
该综述系统梳理了纤维素、壳聚糖、细菌纤维素及其衍生物等生物质基纤维材料的分级结构特征与分类体系,并总结其作为固态/液态电解质、隔膜、电极和粘结剂在锂基、锌基等金属电池中的关键作用。合理架构设计可提升离子电导率、界面稳定性与机械完整性,为抑制枝晶生长和循环不稳定提供策略。未来方向聚焦精准分子设计、可规模化制备与标准化评价协议。
一篇综述重新审视硬碳负极的位点分辨储钠机制,指出斜坡容量与平台容量的早期归属(吸附、嵌入或孔填充)往往依赖样品,可能过度解读单一表征信号。文章聚焦低压平台,讨论单层Na积累、准金属Na团簇、闭孔填充及剩余孔体积悖论,并评估WAXS/XRD、SAXS、XPS、Raman、NMR、滴定与理论模拟在判定储钠状态上的优劣。
该综述从面向过程的视角系统分析非水液态电解液锂金属电池的界面过程,采用包含离子传输、去溶剂化、界面传输、电荷转移、成核与形貌演化六个步骤的动力学框架。文章先讨论电极-电解液界面的基本结构与动态演化,并概述跨多个长度与时间尺度的先进表征技术,随后按电解液添加剂、人工保护层与溶剂化调控设计三类策略,梳理其在六步过程中调控关键动力学步骤的作用与机制。
这篇综述系统梳理了水系 Zn-I₂ 电池从实验室走向实用化的近期进展,聚焦碘物种转化路径、多碘化物中间体演化及其与 Zn 沉积/剥离的耦合机制。文章总结了物理限域、化学吸附、超分子识别、催化转化、界面调控与电解液工程等抑制多碘化物溶解迁移、加速碘氧化还原动力学并稳定 Zn 负极界面的策略。综述还重点关注高碘负载与软包电芯条件下的实际能量密度及衰减机制。
一篇发表于 Zenodo 的批判性综述系统梳理了全固态电池(ASSEB)的电解质组成、生产工艺、电池管理系统(BMS)、热管理系统与环境表现。文章指出,商用锂离子电池受制于易燃液态电解质与中等能量密度,而 ASSEB 在能量密度、稳定性与安全性上更具潜力,但仍面临离子传输偏低等挑战。综述还评估了 ASSEB 在电动汽车、消费电子、航空航天、国防与可再生能源储能中的应用前景。
大连理工大学团队综述了互卤及多互卤化合物(IAPCs)在卤素离子电池(HIB)中的电化学机制与应用。文章先阐明IAPCs的基础电化学机理,再分类讨论各类IAPCs在卤素电池中的应用,最后指出互卤化学融入电池设计面临的挑战并展望新型IAPC材料的实用前景。
该综述聚焦锂离子电池热失控监测的传感材料进展,按温度、气体、压力与应变等信号类型归纳材料体系与器件设计。文中引用文献覆盖金属氧化物半导体气体传感器、柔性温度与压力传感器、光纤与超声监测等手段,并涉及热失控产气成分与预警策略。原文未给出统一的性能对比数据。
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。
水系铵离子电池(AAIBs)电解液存在氢键悖论:富氢键网络实现超快 NH4+ 传输,却同时加剧水分解、削弱电解液稳定性。该综述首次系统分析氢键网络的双重作用,评估阴离子工程、盐浓度调控、pH 调节、有机共溶剂设计、功能添加剂引入与半固态电解液构建等策略及其权衡。文章进一步提出耦合反应电池、界面建模、机器学习辅助电解液发现与可持续铵源四个未来方向。
综述提出一种分层 Edge AI 电池管理参考框架:电池传感器与嵌入式控制器采集运行数据,边缘处理器完成预处理与智能分析,云平台负责长期数据管理、模型更新与车队级分析。框架强调本地状态估计、异常检测、预测性维护、安全的边云通信及可选数字孪生集成,可减少对持续云连接的依赖并加快决策。实际部署仍受嵌入式资源有限、模型复杂度、网络安全风险、电池平台异构与互操作性等问题制约。
Journal of Energy Chemistry 第124卷刊出综述,从多尺度视角梳理硫化物基全固态电池的非破坏性原位与 operando 表征方法。作者为 Zehai Wang、Bin-Bin Qin、Xiaojian Jiang、Tangtang Xie、Yu Gu、Jian-Feng Li,出版日期为 2027 年 1 月。
一篇发表于 Journal of Energy Chemistry 的综述聚焦 AI 驱动的电解液创新,主题是面向可充电池的新兴聚合物电解质。作者包括 Zhen-Ning Guo、Chen-Zi Zhao、Sang-Young Lee、Qiang Zhang 等,刊于 Volume 124。
Battery 2030+ CSA3 发布中期报告,梳理顶层 Elementary Multiperspective Materials Ontology(EMMO)框架下开发的电池领域本体资源。
一篇综述对比了电动汽车所用的铅酸、NiMH、LFP、NMC、NCA、LTO、钠离子和固态电池,从能量密度、耐久性、热行为与充电性能评估适用性。锂离子电池仍是现代电动汽车的主流技术,LFP 热稳定性与耐久性较好,NMC 和 NCA 能量密度更高。钠离子电池有望用于成本敏感场景,固态电池仍需进一步开发。
一项发表于 Journal of Energy Storage 的文献计量分析梳理了锂离子电池快充研究的演化轨迹与新兴前沿。作者为 Jiaxin Wang、Chang Guo、Nan Liu、Xiaoyu Liang、Ting Liu。
一篇综述梳理了锂离子电池热管理中的间接液冷、蛇形与微通道流道及蒸发雾化冷却研究,指出冷却性能取决于电池热负荷、电芯与冷却液接触、流道几何、冷却液状态、换热器容量和辅助功耗。
一项综述分析了住宅建筑采用光伏板、风机、生物质装置、蓄电池与备用发电机组成的混合能源系统,并评估其技术、能耗、经济与生态效益。分析显示,系统效率取决于气候条件、用电负荷、设备配置与技术经济指标。现有研究多聚焦发电,自主电地暖与空气供暖系统的协同整合仍需进一步研究。
Kumlachew Yeneneh 与 Gadisa Sufe 在 Renewable and Sustainable Energy Reviews 发表观点文章,指出电池研究多基于稳态条件,而真实汽车运行中的动态工况是电池科学中缺失的一个维度。文章发表于 2027 年 1 月的第 245 卷 Part A,目前仅有摘要公开。
推荐理由:文章把真实车载动态工况列为电池科学中被忽略的维度,为实验设计与模型验证提供了一条可迁移的视角。
该文提出真实车用工况下的动态变化是电池科学中被忽略的维度,主张电化学储能研究不应只停留在稳态条件。材料仅有标题,未提供具体方法、数据或结论。
一篇发表于 Nano Energy 的综述从应用驱动视角梳理了溶胶-凝胶铁电薄膜的商业化成果、新兴前沿方向与制造挑战,作者为 Qi Zhang 与 Biaolin Peng。
比利时布鲁塞尔自由大学 MOBI-Electromobility Research Centre 发布综述,系统梳理基于 EIS 的数据驱动 SoH 与 RUL 估计方法。文章先归类从 EIS 谱中提取性能指标的特征工程方法,再对数据驱动估计技术分类并比较不同算法表现,总结常用机器学习与深度学习算法、关键性能指标及与电池健康强相关的直接和间接特征。该综述旨在为后续研究选择建模策略提供参考。
一篇发表于 Advanced Materials 的综述系统梳理了金属氧化物、硫化物、氮化物、碳化物及 MXene 基无机隔膜在锂硫电池中的作用,指出其已从被动抑制多硫化物穿梭转向主动调控反应路径。
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。
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。
一项定性元综合研究整合了硅负极工程、预锂化策略与循环寿命优化三条技术路线,DOI 为 10.5281/zenodo.23538527。该研究以元综合方法梳理硅负极在锂离子电池中的工程化路径与寿命提升手段,原文未披露具体电芯型号、参数规模或 benchmark 数据。
一篇综述分析了高熵材料如何通过熵工程调控正极、负极、电解液与界面,将构型无序转化为功能无序,从而稳定单相结构、拓宽 Na+ 传输路径并抑制相分离与界面副反应。文章还汇总了可跨研究比较的定量描述符与最低报告指标,并提出将体相离子传导与溶剂化/去溶剂化及界面传输联系起来的熵–渗流统一框架。
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。
这篇综述系统梳理了固态电池中硅负极的界面介导结构工程策略,按硅与固态电解质的耦合方式将已有结构分为三类,并总结其设计原则、多尺度构建方法与增强机制。文章还厘清了界面相容性、电子与离子传输、应力松弛及硅与固态电解质副反应之间的协同关系,并讨论了可规模化制造工艺与可持续监测方法。最后归纳各类结构的优缺点,展望低压力运行下兼顾能量密度、功率、耐久性与可制造性的硅基电极技术方向。
综述提出以“生物质DNA树”框架梳理生物质DNA从宏观生物资源向功能材料的转化,涵盖3D交联水凝胶基质、可回收生物塑料、有机凝胶与纤维,以及超级电容器、电池和界面层等储能应用。文章还总结了DNA在催化、软体机器人、OLED、医用贴片、神经形态器件和光电导体等方向的进展。
这篇综述系统梳理了锂金属在集流体上沉积的基本原理,以及通过界面与结构工程提升可逆性的近期策略,包括合金化与涂层、晶体取向调控、平面到三维结构转变。作者指出改性引入的质量与体积以及电化学过程带来的锂库存变化常被忽视,并提出 Thin-Li 基准与定量能量密度评估,将代表性改性策略与受限锂库存电池对比。
推荐理由:该综述把集流体改性的质量、体积与锂库存代价纳入能量密度核算,为判断改性是否带来系统级收益提供量化判据。
这篇综述系统梳理机器学习原子间势(MLIP)从描述符模型、带不确定性量化的高斯过程到等变图神经网络和大规模数据集训练的基础模型,指出 MLIP 可基于 DFT 数据实现 10^4–10^6 原子、纳秒尺度的原子模拟。
该综述将硅基负极的衰减归纳为五条路径:活性材料机械与结构劣化、电极完整性与电接触丧失、SEI 反复破裂变形的机械失稳、SEI 溶解与再生成的化学失稳,以及锂捕获导致的不可逆容量损失。文章按颗粒尺度(硅本征因素与外部因素)、电极尺度(机械与电连续性破坏)展开,并把 SEI 失稳区分为机械与化学两类机制,最后讨论硅与石墨混用时由两者机械和热力学相互作用引发的串扰衰减。
该综述系统梳理弱溶剂化电解液(WSEs)的工作机制、结构设计策略与界面化学,指出其通过削弱 Li+ 配位、促进阴离子主导的溶剂化来加速去溶剂化与界面电荷转移,从而改善零下温度下的均匀锂沉积、无机富集 SEI 与稳定循环。文章还讨论了高浓度与局部高浓度电解液因黏度过高和 Li+-溶剂结合过强而限制低温动力学的不足,并提出定量溶剂化-性能关联、数据驱动电解液设计、界面诊断与可扩展性等未来方向。
Chang Woo Myung、Geunsik Lee、Kwang S. Kim 等人在 Advanced Energy Materials 发表综述,系统梳理机器学习原子间势(MLIPs)的架构、训练策略与应用。
印度 Harcourt Butler Technical University 的 Adarsh Kumar Arya 在 Zenodo 发布一套数据与代码,用于对比数据驱动、物理信息与迁移或预训练模型在锂离子电池管理中的表现。
推荐理由:该数据集公开了133篇纳入研究的编码表与31个SOH误差值,便于复现数据驱动、物理信息与预训练模型的横向对比。