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抑制储能电池Pack热失控传播的隔热材料选型与厚度优化
陈强;王传刚;祝方方;郭士达;在全球“双碳”战略目标驱动下，锂离子储能电池凭借高能量密度、长循环寿命等优势，已成为大规模储能领域的核心能量载体。然而，热失控及其快速传播引发的安全事故，严重制约了储能产业的高质量发展。合理选择隔热材料并优化其厚度，是阻断电池Pack内热失控传播路径的关键技术手段。本文以抑制热失控传播为核心目标，构建“实验验证-仿真探索-优化迭代”的系统研究框架，开展隔热材料选型与厚度优化研究。选取气凝胶、陶瓷纤维垫、云母片等8种典型隔热材料，搭建314Ah磷酸铁锂储能电池Pack实验平台，通过单电池过充触发实验获取热失控传播临界工况数据；基于实验数据校准热-电-化学耦合仿真模型，系统分析材料热物性参数与厚度梯度对热传递路径的影响规律；结合实验临界数据与仿真量化结果，建立“材料性能-厚度-抑制效果”关联模型，提出最优隔热方案。研究表明：采用1.2mm厚气凝胶时，可使相邻电池峰值温度降至99.96℃，热失控触发延迟时间延长至超过30min，热流密度衰减率达89%，实现热失控传播的完全抑制；仿真预测与实验数据的偏差小于5%，验证了模型的可靠性。本研究为储能电池Pack的安全设计提供了实验依据与仿真优化方法，对储能电池Pack 热安全优化与工程应用具有直接参考价值。
改性铜箔集流体研究进展：技术策略、性能提升与产业化前景
古洪亮;徐泽阳;宋珊珊;王睿;彭浩;陈雯荔;侯小淇;周亚玲;李妍;随着锂离子电池向更高能量密度、更长循环寿命和更高安全性方向发展，传统铜箔集流体在界面稳定性、抗腐蚀性能和结合强度等方面的局限性日益凸显。本文系统综述了改性铜箔集流体的最新研究进展，从亲锂性增强、表面涂层工程、三维结构设计和复合集流体开发四个维度全面梳理了改性技术体系，深入分析了各类技术在硅负极、锂金属负极、无负极电池和固态电池等不同体系中的应用特点。重点讨论了改性铜箔集流体在提升界面结合力、抑制枝晶生长、改善循环稳定性等方面的作用机制，以及当前产业化进程中的技术挑战和发展趋势。文献分析表明，植酸改性、聚多巴胺涂层、氧化铜阵列、石墨烯包覆等技术可显著改善铜箔界面性能，复合集流体在安全性、成本和能量密度方面展现出独特优势。未来研究应聚焦于界面稳定性优化、导电性能平衡、结构精确控制以及产业化工艺突破，为下一代高能量密度电池技术提供关键支撑。
水系锌离子电池负极界面工程研究进展
詹念念;水系锌离子电池（AZIBs）因具备高安全性、低成本及环境友好等突出优势，在大规模储能领域展现出广阔的应用前景。然而，锌负极在反复充放电过程中面临枝晶不可控生长、析氢反应（HER）、腐蚀与表面钝化等一系列界面问题，严重制约了电池的长期循环稳定性，阻碍了其产业化发展步伐。界面工程作为应对上述挑战的关键策略，通过精准调控锌负极与电解液之间的界面反应动力学、优化离子传输路径并改善界面电荷分布，为实现锌均匀沉积、抑制副反应提供了有效途径。本文系统综述了近年来水系锌离子电池负极界面工程的研究进展，重点围绕人工界面层构建、电解液调控以及电极结构设计三个维度，深入剖析了各类界面调控策略的作用机制、技术优势与现存局限性，并对未来的研究方向提出展望。
高容量型四氧化三钴的合成及电化学性能研究
易全瑞;吴兵;洪宏龙;张亚伟;汪俊峰;许开华;以氯化钴、氯化铝溶液精确配制的双元液为原料，碳酸氢铵溶液为沉淀剂，采用共沉淀合成法、干燥煅烧一体化工艺制备掺铝小粒径的四氧化三钴，将不同掺铝量四氧化三钴和碳酸锂按照相同的比例混匀煅烧制备钴酸锂。研究不同铝含量掺杂四氧化三钴的均匀性对高容量电池循环和倍率性能的影响。XRD、SEM、表面和剖面EDS测试表明：掺铝0.2%的四氧化三钴表面和剖面铝分布最为均匀，表面一次颗粒最为细小，无条状晶型存在。电化学测试表明：掺铝均匀的小粒径四氧化三钴能改善正极材料的高容量性能及提高材料的循环性能。其中0.2%铝掺杂四氧化三钴制备的钴酸锂具有最优异的循环寿命和倍率性能，1C下的首次放电容量198.0 mAh/g，100次充放电后放电容量仍为195.0 mAh/g，容量保持率96.5%，以及0.2C、0.5C、2C、3C、5C等不同倍率下的放电容量均明显优于不同掺杂量的正极材料。
硫酸氧压选择性浸出废旧磷酸铁锂中锂的研究
章柯威;靳彩颖;刘震;汪宏星;应思斌;乔永民;王利军;本研究介绍了一种利用硫酸和氧气从废旧磷酸铁锂正极材料中选择性回收锂的绿色工艺，以绿色廉价的O2作为氧化剂，低浓度H2SO4为浸出剂，进行选择性浸锂的研究，并系统地考查了浸出过程中各因素对锂选择性的影响。实验结果表明：在氧气压力为0.8 MPa、H2SO4浓度1 mol/L、浸出温度80 °C、浸出时间2.5 h和浸出液固比10 ml/g的条件下，锂、铁的浸出率分别为99.17%和0.44%，实现了Li的高选择性浸出。XRD，FTIR和SEM表征结果表明在该体系浸出后，LiFePO4中的Li几乎完全脱嵌，LiFePO4转化为FePO4。浸出反应过程符合未反应收缩核模型，反应表观活化能为21.78 kJ·mol-1，表明该体系浸出动力学主要遵循内部扩散控制机制。
不同比表面积人造石墨负极对锂离子电池性能的影响研究
李勇;吴敏聪;本文研究了人造石墨负极比表面积对锂离子电池综合性能的影响机制。选取四种不同比表面积(C1: 1.25 m2/g、C2: 1.31 m/g、C3: 1.48 m/g、C4: 1.54 m/g)的石墨材料，表征其物理化学性质、电极加工特性及电化学性能。结果表明：比表面积为1.48 m/g的C3材料在加工性能、理化性质及电化学表现方面综合最优。极片面电阻分析显示，随比表面积增加，极片内阻呈先增后减趋势，C4材料电阻最低(0.054 Ω·cm)，而电极剥离力则随比表面积增大而降低。电化学测试表明，电池性能随比表面积变化呈峰型分布，C3材料在2C倍率性能、55℃高温存储及-20℃低温放电中均表现最佳。常温1C循环500次后，C3容量保持率达99.83%；高温45℃循环后，C4保持率最高(95.54%)，C3为95.13%。本研究证实，适中的比表面积(约1.48 m/g)可在高活性位点与低副反应之间取得最佳平衡，为高倍率、高低温、长循环锂离子电池负极材料设计提供了重要依据。
工程机械电池箱的轻量化设计
张志猛;陈宗旭;为了增加新能源工程机械车辆的续航里程，本文以聚焦于某新能源工程机械车辆的动力电池包，在确保原有电池箱的可靠性的前提下进行轻量化设计，并用CATIA软件建立了匹配的有限元模型，并依次对电池箱进行了模态分析、静强度分析和随机振动分析。根据仿真分析结果，采用超高强度钢作为电池箱体结构材料，结合结构优化与辊压型材的引入，可有效的实现轻量化效果，优化后的箱体重量由原来的818.3 kg下降至538.5 kg，轻量化率约为35.1%；优化后箱体的模态、位移、应力、应变均控制于预设阈值内，满足工程规范与设计准则。介绍了原有方案与轻量化方案的结构及工艺特点，综合运用材料、结构、工艺连接等轻量化途径，结合仿真分析技术，成功达成电池箱轻量化的预期目标。
甲烷重整的积碳效应对SOFC综合性能影响
仝佳佳;为研究甲烷重整的积碳效应对固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）综合性能的影响并揭示其中的机理，本文基于有限元方法建立了考虑积碳效应的SOFC多物理场耦合数值模型，研究了积碳对SOFC阳极孔隙结构、电化学性能和力学性能的影响机制，并探讨了不同燃料组分对积碳程度的影响。结果表明：积碳会导致SOFC阳极孔隙率下降，孔隙堵塞，从而造成电流密度下降，引起电池性能劣化；同时，积碳会使阳极最大Mises应力减小，进而引发SOFC结构破坏失效。不同燃料组分研究表明，甲烷质量分数的增加会加速阳极孔隙率下降、电流密度降低以及弹性模量和泊松比的上升，且使最大Mises应力变化更剧烈。
大功率钒电池参比电池电压与相关运行参数关系
孙彦招;王友;沈博文;邹涛;吴迅;大功率钒电池的运行参数关系需要被进一步研究。充放电过程中，包含参比电池电压在内的电压、压力和温度等三类参数能较好反映系统运行状态。分析三类参数之间的物理关系。采集涉及电堆、管路、电解液和变流器等系统模块的6个电压、压力和温度参数。用相关系数、主成分分析和逐步回归方法，进行数据分析，结果如下。监测的6个参数可归于1个主成分。电压的权重占比大，参比电池电压与温度的相关度大。温度是重要参数，温度波动引起压力、电压和能量效率变化，进而影响电池性能。所做工作可为大功率钒电池系统运行状态的监测评价提供参考。
新能源汽车磷酸铁锂电池热失控膨胀特性及其应用研究
文婷;孙文福;王良成;随着新能源汽车保有量的快速增长，动力电池安全问题日益突出，其中热失控是引发火灾和爆炸事故的关键诱因之一。针对工程上应用广泛的磷酸铁锂方形电池，文章以额定容量为193 Ah的短刀电池为研究对象，设计并搭建热失控膨胀力测试装置，采用内置加热膜触发热失控，并利用载荷传感器和K型热电偶对膨胀力、温度及电压进行同步采集。通过设置400 kg、600 kg、800 kg三种初始预紧力工况，系统分析预紧力对热失控温升速率和膨胀行为的影响规律。研究结果表明，在热滥用条件下，电池发生显著鼓包和质量损失，膨胀力曲线普遍呈现三个特征峰，分别对应开阀泄压、内短路以及热失控快速发展阶段；随初始预紧力增大，热失控最大温升速率提高，高温阶段持续时间缩短，热失控演化更为剧烈。信号时序分析发现，膨胀力与电压信号几乎同时出现异常，且相较温度信号提前约25s，可显著拓展热失控预警时间窗口。研究结果为动力电池模组预紧力设计、电池包结构优化及基于多源信号的热失控早期预警策略提供了实验依据和工程参考。