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锂电池热失控安全防护研究进展

锂电池热失控安全防护研究进展

摘要：锂离子电池( 简称锂电池) 以其高能量密度、长循环寿命等优点在储能领域得到了广泛应用。然而，由于机械滥用、电滥用和热滥用导致的热失控事故严重制约了锂电池的大规模应用。如何提高锂电池的安全性已成为学者们日益关注的研究热点。因此，本文从多个方面对如何提高锂电池安全性能的相关研究进展进行综合性的评述与分析。首先介绍了锂电池的结构、工作原理及热失控失效机制，然后全面分析了目前更安全的锂电池材料设计研究和锂电池热失控安全监测、早期预警技术，最后针对进一步提高电池系统安全性和稳定性的潜在研究进行了展望。
新能源 2026年02月04日
锂金属电池中的氟代功能电解液

锂金属电池中的氟代功能电解液

摘要：锂金属电池由于其较高的能量密度而受到广泛的关注，但安全性和循环稳定性等问题成为限制其发展的重要原因。电解液是锂金属电池不可缺少的组成部分，发展高效的电解液体系是解决锂金属电池问题的有效手段和策略。由于氟原子的吸电子诱导效应可降低电解液分子的最低未占据分子轨道，促进锂金属负极表面富含氟化锂的固态电解质界面层（SEI）的形成，从而增强电解液与锂金属负极的兼容性并抑制锂枝晶的生长；同时，氟原子的取代可改变电解液分子的静电势分布，从而改变分子的溶剂化结合位点，起到调控溶剂化结构的作用；此外，氟代功能化还可显著改善电解液的阻燃性和高低温性能。本文详细综述了用于锂金属电池的氟代溶剂，从氟代溶剂种类、氟代度以及氟代位置几个方面分类总结了氟代碳酸酯、氟代醚、氟代羧酸酯、氟代硅烷、氟代腈等功能分子，重点阐述氟代功能分子对电解液溶剂化结构调控、SEI组成和形成机制以及电池性能表现的影响。最后，总结和展望了氟代溶剂在锂金属电池体系中的发展前景。
新能源 2026年03月06日
相变材料基混合电池热管理系统研究进展

相变材料基混合电池热管理系统研究进展

摘要：相变材料冷却在结构复杂性和冷却效率等方面具有应用优势，搭配其他冷却方式可弥补自身存在的热饱和等问题。在分析锂离子电池热问题及相变材料蓄热机制的基础上，重点总结了相变材料冷却以及相变材料耦合空冷、液冷和热管冷却的混合电池热管理系统的研究进展。金属材料在其中发挥着关键作用，如金属相变材料本身具有比有机和无机相变材料更好的导热性和蓄热能力，在电池和热管理系统中具有良好的应用潜力，同时在增强有机相变材料热导率和热管冷却基材等方面应用较为广泛。不可否认，综合多种冷却技术的混合电池热管理系统更有利于实际的应用。
新能源 2026年03月26日
锂离子在固态聚合物电解质中传输机制

锂离子在固态聚合物电解质中传输机制

摘要：【目的】为了设计新型高性能固态聚合物电解质（solid polymer electrolytes，SPEs），深入探讨锂离子在SPEs中的传输机制是核心科学问题，可以在根本上实现高性能SPEs 的理性设计。【研究现状】分析阿伦尼乌斯模型、 Vogel-Tammann-Fulcher（VTF）模型和William-Landel-Ferry（WLF）模型等经典离子传输理论模型的特征及其适用范围； 重点阐述近年来利用先进光谱技术（如红外光谱、 太赫兹光谱等）在实时观测锂离子传输过程中配位环境动态变化方面取得的实验进展；综述分子动力学（molecular dynamics，MD）模拟中的经典分子动力学模拟、 粗粒化分子动力学模拟、 从头计算分子动力学及机器学习分子动力学模拟在该领域的研究现状与发展趋势。【结论与展望】认为先进模拟技术与实验光谱技术协同发展，在解决复杂界面问题等挑战性课题中将发挥越来越重要的作用，为理性设计SPEs提供坚实依据；经典MD模拟具有在计算效率与精度间的良好平衡，仍是当前研究锂离子传输机制的主要手段。
新能源 2026年04月28日
低温高压储氢气瓶研究进展

低温高压储氢气瓶研究进展

摘要：低温高压储氢是一种新型储氢技术, 在储氢密度、能耗、成本等方面具有显著优势. 由于同时面对低温、高压工况, 稳定可靠的储氢气瓶成为保障高密度安全储氢的关键. 本文介绍了低温高压储氢气瓶研究现状, 综述了气瓶材料、结构层面的相关研究进展, 包括复合材料改性方法和低温力学性能研究、高低温-高低压循环过程中损伤研究、不同缠绕层结构对性能影响研究、现有绝热方式和支撑结构以及高密度储氢性能研究. 综合当前技术进展发现, 开发新型复合材料、揭示温度-压力交变循环过程材料损伤机理及影响因素、建立缠绕工艺参数优化方法、发展高效绝热技术以及基于多因素协同影响的储氢性能优化是未来的研究重点.
新能源 2025年12月22日
国产MSR翅片管的试制与性能

国产MSR翅片管的试制与性能

摘要：针对汽水分离再热器（MSR）用TP439翅片管完全依赖进口的现状，利用国内厂商条件开展了国产化研制工作。目的在于，利用国产及进口原料带材分别试制出TP439翅片管，并与进口产品比较，说明国产翅片管的性能水平。采用激光焊，焊缝成型及组织都得到优化。研究了439合金带材在加工成翅片管过程中的拉伸性能变化，对比了国产及进口带材的化学成分，并比较了利用国产及进口带材试制的翅片管的力学性能。细晶强化是国产带材强度较高的主要原因，而翅片管制造过程中的热处理产生的碳化物的析出导致进口翅片管的屈服强度及抗拉强度较高。国产翅片管的翅片形状与进口产品水平基本相同，但较低的屈服强度体现出国产翅片管的抗应力腐蚀开裂能力更强。
新能源 2024年07月19日
钛基材料用于锂硫电池正极改性研究进展

钛基材料用于锂硫电池正极改性研究进展

摘要：锂硫电池因其高比容量、高能量密度和低成本等特点已被视为超越锂离子电池的下一代可充电电池。由于反应产物可溶性多硫化物的穿梭效应和循环中硫电极的体积膨胀导致电池的循环寿命较差。为了解决锂硫电池中存在的问题，研究人员开发了多种纳米结构的金属材料。总结了利用钛元素和钛基化合物（包括钛基氧化物、钛基硫化物和钛基氮化物）与硫的反应形成牢固化学键，通过金属基复合材料的结构设计来提升锂硫电池的综合性能。
新能源 2024年07月19日
硼氢化钠水解制氢及其催化剂

硼氢化钠水解制氢及其催化剂

摘要: 在能源危机和环境污染的双重压力下，发展氢能等绿色可再生能源已成为满足未来全球能源需求的优先选择。安全、高效的储氢技术是氢能应用的主要瓶颈之一。硼氢化钠( NaBH4) 的理论储氢密度高、生产成本较低，是一种颇具应用前景的固态储氢材料。利用NaBH4水解反应而发展起来的可控制/储氢技术具有典型的“制—储—运”一体化特征，为突破目前传统制/储氢技术难题提供了解决方案，在车载、便携式氢源系统等领域展现出良好的应用前景。然而，NaBH4催化水解制氢存在水解动力学性能差、催化剂成本高、水解产物再生困难等问题。介绍了NaBH4的理化性质及水解制氢的机理，综述了NaBH4水解制氢催化剂、副产物再生回收的研究现状及其水解制氢装置的研制进展，展望了NaBH4水解制氢的发展方向。
新能源 2026年06月04日
二维钙钛矿光伏器件

二维钙钛矿光伏器件

摘要：有机-无机杂化卤化物钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs) 由于其成本低廉、制备工艺简单、光电转换率高等优点引起了越来越多的关注,在下一代半导体光伏技术中显示出巨大的发展潜力。然而PSCs 器件在商业化生产应用之前,必须解决某些关键问题,例如器件在湿度、光照和过热条件下缺乏稳定性,性能会急剧衰退。层状二维(two-dimensional, 2D)钙钛矿由于其优异的环境稳定性而受到研究人员的广泛关注。通过引入不同种类的疏水性大体积有机铵阳离子可以在钙钛矿体内形成稳定的2D 结构。然而,由于绝缘有机间隔阳离子的存在,使其电荷输运能力受阻并影响光电转换性能。本文根据不同种类2D钙钛矿光伏器件的发展进程,总结了影响2D 钙钛矿结构和性能的关键问题,如晶体垂直取向设计、量子阱调控和有机层间隔阳离子替换工程等。最后对2D PSCs 的未来发展进行展望。
新能源 2024年05月06日
深远海浮式风电技术发展研究

深远海浮式风电技术发展研究

摘要：发展深远海浮式风电技术是推动海上风电开发降本增效、促进能源结构改革、实现“双碳”愿景的有效途径，因而突破深远海浮式风电发展的技术瓶颈、加快构建经济高效的海上风电体系成为我国能源电力领域的重大任务。本文在梳理国内外深远海浮式风电发展现状、分析我国深远海风电发展挑战的基础上，着重剖析了深远海浮式风电技术攻关要素，涵盖风力机气动荷载演变机理、半潜型基础的运动抑制、张力腿型基础共振、跨物理场测试等科学问题，风力机气动建模、一体化耦合分析、结构疲劳分析、运动抑制、系泊疲劳分析、动态电缆设计、锚固基础承载力分析、先进材料开发与测试、基础结构大规模定制、集成与海上安装回接、智慧运维等关键技术，一体化耦合设计分析、实时孪生系统等基础软件能力。进一步阐述了浮式基础型式、浮式风力机总体设计、关键产品自主研发、核心工业软件、高效建造与安装、智能运维等深远海浮式风力机技术发展方向，提出了构建深远海风电技术创新链、组建深远海风电智能建造与安装产业链、拓展深远海风电产业智能运维体系等发展建议，以为我国深远海浮式风电技术发展研究及工程应用提供前瞻构思。
新能源 2025年07月14日