储能锂离子电池关键材料及失效模式研究进展
新型高性能储能材料的研究进展
新型高性能储能材料的研究进展近年来，电气化发展已成为全球重要的社会发展趋势。
而能量储存，尤其是高性能的储能材料是电气化发展的重要组成部分。
对于电子、医疗、交通等领域的发展，离不开高性能储能材料。
因此，研究出高性能储能材料对于未来的可持续发展至关重要。
本文将介绍目前关于储能材料的研究进展。
I. 异质结储能材料异质结储能材料是指由不同种材料组成的复合储能材料。
它们通常由二氧化钛、锂离子、钙钛矿等材料组成，并通过特殊的化学反应形成组合。
异质结储能材料具有较高的容量和循环性能，通常应用于锂离子电池和钙钛矿太阳能电池等领域。
近年来，异质结储能材料的研究颇受关注。
其中，锂离子电池是异质结储能材料的一大应用领域。
目前，已经研究出采用三维纳米异质结构的锂离子电池，实现了储能性能的显著提升。
此外，异质结储能材料也在太阳能电池等领域有所应用，在提高储能性能方面具有重要作用。
II. 磷酸铁锂材料磷酸铁锂材料是一种非常具有潜力的储能材料。
磷酸铁锂材料具有较高的比能量、较长的使用寿命和优异的安全性能。
此外，磷酸铁锂材料的成本较低，能够大规模应用到锂离子电池等领域。
目前，磷酸铁锂材料的研究进展已经取得了显著的成果。
例如，成功合成了钙钛矿/多重肽复合结构的磷酸铁锂材料，并在锂离子电池中进行了实验。
此外，也成功研究出了可高效合成单晶磷酸锂的方法，展示了其在新型储能材料研究中的重要性。
III. 二氧化钛纳米材料二氧化钛是一种常见的储能材料，具有优异的光电性能、储能能力和环境适应性。
但传统的二氧化钛材料表面缺陷较多，电子传输效率低，从而影响它的储能性能。
为了解决这一问题，目前，研究者提出了许多针对二氧化钛纳米材料的新方法。
其中，利用特定合成方法可合成出表面缺陷较低的二氧化钛纳米结构。
研究表明，通过处理表面缺陷，可以极大地提高二氧化钛纳米材料的电容量和电化学性能。
IV. 多孔硅锂离子电池负极材料多孔硅锂离子电池负极材料是目前研究的热点领域之一。
锂离子电池的研究进展及应用前景精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版锂离子电池的研究进展及应用前景近年来，新能源电池市场的发展迅猛，尤其是锂离子电池，在家用电器、电动车、太阳能等领域得到了广泛的应用。
对于锂离子电池的研究，不仅能够提高电池的性能，同时也能够为其更进一步的应用提供技术支持。
本文介绍了锂离子电池的研究进展以及其应用前景。
一、研究进展1. 电极材料改进电池的性能主要取决于电极材料的性质，因此在锂离子电池的研究中，电极材料的改进是必不可少的。
传统的电极材料为石墨，但石墨有低比容量、低导电性、易热化等问题。
近年来，锂离子电池的革新主要是基于正极和负极材料之间的平衡。
目前用于正极的材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等，用于负极的材料主要有石墨、金属锂、硅材料等。
这些材料科技的不断创新进步，使得锂离子电池的性能得到不断提升。
2. 电解质电解质是电池中极为重要的部分，因为它赋予电池主要的性能（如循环性能、电池容量、能量密度等）。
在传统的锂离子电池中，一般使用液态电解质，但液态电解质有泄漏的风险，而且易于氧化和燃烧。
为了提高电池的安全性和循环性能，目前锂离子电池中主要使用固态电解质。
固态电解质中，最为主流的是氧化铝、氧化锆等陶瓷材料。
固态电解质具有优异的化学稳定性，与高无效性的锂电求得更高电化学性能和更安全性的使用。
3. 电池系统除了电极材料和电解质的改进之外，电池系统的研究也是锂离子电池中一个必不可少的研究领域。
在电池工作过程中，电极和电解质之间的变化会影响电池的循环性能。
而电池系统从整体的角度出发，可以有效的解决这一问题。
电池系统研发的一个核心是电池管理系统（BMS），BMS在锂离子电池中起着重要的作用，它将对电池的使用和维护起到至关重要的作用。
同时，电池系统的研究还包括了钝化处理、电极的表面改性等专业技术的研发。
这些研究都可以有效的提高锂离子电池的研发与应用。
二、应用前景随着汽车、家用电器、通讯等领域的快速发展，锂离子电池在各个领域得到了广泛的应用。
锂离子电池技术研究进展
锂离子电池技术研究进展近年来，随着移动通信、新能源汽车、储能系统等领域的发展，锂离子电池作为一种高能量密度、环保、高性能的电池，被广泛使用。
本文将从锂离子电池的基本结构、材料、工艺等方面探讨其技术研究进展。
一、锂离子电池基本结构锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。
正极材料通常是氧化物，如锰酸锂、钴酸锂、三元材料等。
负极材料通常是碳材料。
隔膜用于防止正负极短路，常用的材料有聚丙烯等。
电解液是锂离子电池良导体，常用的是碳酸二甲酯、丙烯腈等。
二、锂离子电池材料1. 正极材料（1）钴酸锂：钴酸锂的比能量高，但价钱昂贵，同时热稳定性不佳，易受热失效。
（2）锰酸锂：锰酸锂的比能量较低，但价格便宜，同时具有较高的热稳定性。
（3）三元材料：三元材料是由钴酸锂和锰酸锂等氧化物混合制成，通过优化比例可以达到更好的性能。
2. 负极材料目前常用的负极材料是石墨，但其比容量较低，且在充放电过程中容易发生硬化现象，影响电池寿命。
因此，石墨的替代材料正在研究中。
3. 隔膜材料隔膜需要具有良好的离子传导性和隔离性，同时材料的稳定性和耐腐蚀性也要优秀。
目前广泛采用的是聚丙烯材料，但其具有较高的分解温度和脆性，不利于提高电池使用寿命。
4. 电解液电解液不仅需要具有良好的离子传导性和流变特性，还需要具有较好的化学稳定性和热稳定性。
目前采用的是碳酸二甲酯、丙烯腈等有机溶剂，但其对环境的影响和安全性仍需进一步考虑。
三、锂离子电池工艺1. 制备工艺（1）电极：电极是由材料粉末制备而成的，需要进行混合、干燥、压制等多道工序。
（2）隔膜：隔膜是由聚合物薄膜制成的，需要进行物理或化学方法加工处理。
（3）电解液：电解液的制备主要包括混合、过滤、脱气等步骤。
2. 组装工艺组装主要涉及电池的焊接、安装、密封等步骤，其中最关键的是安装和密封环节。
因为良好的密封性能可以提高电池的安全性和寿命。
3. 循环测试工艺循环测试是对锂离子电池进行性能评价的主要手段，通过充放电循环测试可以评价电池的容量、能量、功率等性能指标。
锂电池负极材料的研究进展及展望分析
锂电池负极材料的研究进展及展望分析目前锂电池负极材料的研究主要集中在碳基材料、硅基材料、金属氧化物等方面。
这些材料在锂电池中都有其独特的优势和局限性，而且针对不同种类的锂电池，对负极材料的要求也有所不同。
对这些负极材料的研究和发展，将有助于提高锂电池的性能和推动新一代电池技术的发展。
碳基材料一直是锂电池负极材料的主要研究方向之一。
石墨、石墨烯、碳纳米管等碳材料，因其导电性好、比表面积大、化学稳定性高等特点，被广泛应用于锂电池负极材料中。
通过控制碳材料的结构和微观形貌，可以有效提高其对锂离子的嵌入/脱嵌能力，提高其循环稳定性和倍率性能。
不过，碳材料在储锂过程中很难实现高容量储存，这一问题已成为碳基负极材料的研究难点之一。
硅基材料也是当前锂电池负极材料的研究热点。
与碳材料相比，硅具有更高的理论储锂容量，因此被认为是一种非常有前景的锂离子电池负极材料。
硅材料在锂离子嵌入/脱嵌过程中会发生体积膨胀，导致材料结构破坏，电化学活性和循环寿命大大降低。
为了解决硅材料的这一问题，研究者们通过合成纳米结构的硅材料、设计多孔结构、以及与碳等材料的复合等方法，取得了一些积极的进展，但仍然存在一定的挑战。
在未来，锂电池负极材料的研究将朝着以下几个方向发展：通过材料设计与合成新型的碳基材料，以提高其储锂容量，并且降低材料的制备成本。
研究者也将继续探索碳材料的微观结构与电化学性能之间的关系，找出铁电影响碳材料电化学行为的机理。
将进一步发展硅基负极材料的制备技术，通过纳米结构设计、表面涂层等方法，提高硅材料的循环稳定性和倍率性能。
也将探索硅基材料与其他材料的复合应用，以扩展硅材料在锂电池中的应用范围。
对金属氧化物的研究也将继续深入，以寻找新型金属氧化物材料，并且改进其结构与性能。
研究者也将进一步研究金属氧化物的嵌入/脱嵌机制，以解决其循环稳定性问题。
随着锂电池技术的不断发展和应用需求的不断增加，对锂电池负极材料的研究也将持续深入。
储能锂离子电池失效机理研究与分析
储能锂离子电池失效机理研究与分析储能锂离子电池失效机理研究与分析储能锂离子电池是一种常用于电动汽车和可再生能源储存系统中的重要能量储存装置。
然而，随着使用时间的增加，电池的性能会逐渐下降，最终导致电池失效。
储能锂离子电池失效机制的研究和分析对于提高电池的寿命和性能至关重要。
首先，储能锂离子电池的失效机制可以分为两个主要方面：电池内部化学失效和电池外部物理失效。
在电池内部，电化学反应会引起电池中的锂离子在正负极之间来回迁移。
然而，随着时间的推移，电极材料会发生结构变化，导致电极容量的损失。
同时，锂离子的迁移也会导致电池中的电解质和电极之间的界面问题，如电解液分解、电极极化等。
这些内部化学失效会使电池容量减小、内阻增加，最终导致电池失效。
其次，电池外部物理失效也是导致储能锂离子电池失效的重要因素。
电池在使用过程中会受到温度变化、机械应力、振动等外部环境的影响。
这些因素会导致电池内部材料的膨胀和收缩，进而引起电极材料的剥落、粉化和电解质破裂等问题。
此外，外部物理失效还可能导致电池的短路和过充等安全问题，进一步加速电池的失效。
针对储能锂离子电池失效机制的研究和分析，科学家们采取了多种方法。
首先，他们通过对失效电池进行物理和化学分析，可以观察到电极材料的结构和形貌变化，电解液中的降解产物等，从而确定电池失效的原因。
其次，科学家们通过对电池内部的电化学特性进行测试和分析，如循环伏安测试、电化学阻抗谱等，可以评估电化学性能的衰退情况，从而深入了解电池的失效机制。
此外，他们还通过模拟和仿真等方法，研究电池在不同工作条件下的性能和寿命，以预测电池的失效过程。
综上所述，储能锂离子电池失效机制的研究和分析是提高电池寿命和性能的关键。
通过深入理解电池内部的化学和物理变化，我们可以寻找适当的措施来减少电池失效的发生，如改进电极材料、优化电解液组成、改善电池设计等。
此外，对失效机制的研究还有助于制定更好的电池管理策略，以延长电池的使用寿命并提高其能量储存效率。
(完整)锂离子电池失效模式分析
功能要求潜在的失效模式
潜在的失效后果
极片漏箔
容量低厚度偏厚
电芯直径偏大，难入壳制程水分控制差
极片掉料，低电压导电剂用量少
内阻大，循环性能差，平台低面密度偏大
正负极容量不匹配，循环性能差压实密度大
极片断裂，容量低，低电压极片长
电芯直径偏大，难入壳，负极包不住正极极片短
容量低极片漏箔
存在严重安全隐患厚度偏厚
电芯直径偏大，难入壳制程水分控制差
极片掉料，严重影响循环性能导电剂用量少
内阻大，循环性能差，平台低面密度偏大
造成电解液量相对偏少，影响循环性能面密度偏小
正负极容量不匹配，循环及安全性能差压实密度大
容量低极片长
电芯直径偏大，难入壳极片短
负极包不住正极，存在严重安全隐患负极与正极片错位
负极包不住正极，存在严重安全隐患横向收缩率大
安全可靠性差，热冲击测试爆炸纵向收缩率大
安全可靠性差，热冲击测试爆炸厚度偏厚电芯偏厚，难入壳宽度偏窄
短路爆炸孔隙率偏小
内阻大水含量高
化成时电池内压大，盖帽反转，电池报废；循环型性能差电导率小于9ms/cm 内阻大，平台低过充性能差
过充4.8V 爆炸用量偏少
内阻大，平台低，成品电池循环衰减快滚槽及封口后钢壳变形正负极短路致电池爆炸封口尺寸不到位
密封差钢壳表面残留电解液及水分钢壳生锈
封口处残存电解液
爬液致封口处钢壳严重生锈温度高于25℃
分容容量偏高温度低于25℃分容容量偏低锂离子电池失效模式分析表
外壳用于保护极组，容纳极组和电解液分容负极片匹配正极容量隔膜把正负极搁开，只让锂离子通过
电解液用于承载锂离子，起导电作用正极片保证电池容量。
锂电池负极材料的失效机制分析
锂电池负极材料的失效机制分析最常⽤的锂离⼦电池负极材料主要包括天然/⼈造⽯墨、中间相炭微球（MCMB）、钛酸锂、硅基负极、硬碳材料/软碳材料（HC/SC）、⾦属锂等，其微观形貌、晶体结构和组成成分对锂离⼦电池性能有较⼤影响。
理想的锂离⼦电池负极材料应具备以下特征：①Li+在负极材料基体中插⼊的氧化还原电位应尽可能低，接近⾦属锂的沉积电位，从⽽使电池的输⼊电压⾼。
②负极应⽐正极具有更⼤的⼏何尺⼨，以防⽌在负极末端边缘沉积锂。
③负极材料应具有良好的表⾯结构，并在整个电压范围内具有较好的化学稳定性，能够与液体电解质形成良好的SEI 膜，且形成的 SEI 膜不易与电解质等发⽣反应。
④具有较⾼的电⼦电导率和离⼦电导率，以减少极化并能进⾏⼤电流充放电。
⑤具有⾼的电极表⾯积，缩短Li+在⽯墨颗粒之间的扩散路径，有助于快速充放电和提⾼电池容量。
然⽽，当负极材料采⽤BET（Brunauer、Emmett 和Teller）⽅法制备时，减⼩活性物质粒径会增⼤⽐表⾯积，从⽽导致不可逆容量损失增⼤。
在锂离⼦电池循环充放电过程中，负极材料失效主要由活性物质失效和界⾯反应失效等多种失效机制造成。
负极材料失效或⽼化后，⽯墨颗粒发⽣破裂及粉化，致使Li+的扩散阻⼒增加，导致倍率性能较差，⽽快速充电时Li+则易在⽯墨表⾯沉积形成锂枝晶，进⽽引发严重的安全隐患。
本节以负极材料的两种失效机制为切⼊点，详细阐明和分析锂离⼦电池负极材料失效机制，同时也为缓解负极材料失效提供⼀些改善措施。
1. 活性物质失效以⽯墨为负极的锂离⼦电池，在Li+嵌⼊和脱出过程中，⽯墨体积效应变化不明显（视材料⽽定，通常在10%或更⼩），所以Li+脱嵌对其可逆性影响较⼩。
然⽽，⽯墨晶体结构的变化会产⽣缺陷和机械应⼒，在缺陷和应⼒集中的条件下，可能会破坏晶体结构或形成微裂纹。
随着⽯墨与电解液之间界⾯反应的发⽣，在⽯墨中会形成溶剂共插层，导致⽯墨层出现破裂和脱落；沿着⽯墨破裂形成的裂纹，电解液在⽯墨内部继续反应，进⽽导致⽯墨结构快速崩塌。
《锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述3600字》
锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述目录锂离子电池电热失控问题研究国内外文献综述 (1)1国内外锂离子电池研究历程 (1)12不同荷电状态下受热的锂离子电池热失控研究 (3)参考文献 (4)1国内外锂离子电池研究历程锂离子电池作为清洁、无污染的新型储能装置成为诸多领域的主要动力供应源，其在日常应用过程中会遇到的普遍问题即为电池容量的衰减致使的电池老化，导致容量衰减较为常见的因素有电池的长循环充放电、过充过放等，这由锂离子电池的正负极材料及工作原理决定。
在目前国内外开展的研究工作中，对锂离子电池循环过充放电及电极材料的影响机理的研究取得了一定进展。
长循环或者以较大电流充放电时会引起锂离子电池内阻发生变化。
在实际应用中，由于各种人为原因，锂离子的电池通常会过度充电或过度放电。
因此，对锂离子电池的过充和过放进行研究，不仅可以弄清电池在过充和过放过程中的热行为，而且可以加深对锂离子电池过充和过放热失控原因的认识，掌握失控发热的主要原因。
国内学者对过充锂离子电池的热失控安全性进行了系统的研究。
2017年，叶佳娜[13]通过定量测定过充和热失控的临界条件，从三个方面研究了电池过充和热失控的机理，为锂离子电池的工业应用提供了理论依据和技术支持。
顾宗玉等人[14]于2018年对锂离子电池在过充条件下的热失控爆炸事故进行了研究，选取了100%SOC、50%SOC和0%SOC的电池进行实验，得出了随着荷电状态的变化，锂离子电池热失控反应后的痕迹特征有很大的不同的实验结论。
2019年，朱晓庆等[15]以锂离子动力电池单体为研究对象,研究其在不同充电倍率条件下的行为特性。
结论指出充电倍率的增大会使锂电池热失控峰值温度及电压都升高，其研究为锂离子电池的安全性设计及如何管理电池故障提供了建议。
事实上，关于过充放电对锂离子电池安全性能的影响国外也进行了许多相关的研究。
2019年，Huang等[16]研究了不同的电池封装方式对锂离子电池过充电时的热失控行为的影响。
储能材料和电池技术的研究进展
储能材料和电池技术的研究进展能源是现代社会发展的重要驱动力，而电池作为现代电子产品和新能源的能量提供者，日益受到人们的重视。
随着科技的发展，我们不断探索新的材料和技术，以提高电池的性能和储能效率。
本文将介绍关于储能材料和电池技术的研究进展，包括新型储能材料和新型电池结构的研究和应用。
一、新型储能材料的研究进展1. 石墨烯石墨烯是一种具有单层碳原子排列的材料，具有极高的比表面积和电导率。
近年来，石墨烯被广泛应用于电池领域，可以作为电极材料和导电添加剂。
石墨烯的高比表面积可以增加电池的电容量和储能密度，同时优异的电导率也可以提高电池的性能。
2. 二氧化钛纳米材料二氧化钛具有良好的化学稳定性和电化学性能，在锂离子电池中具有广泛的应用前景。
由于其比表面积大和多孔性结构，纳米二氧化钛可以增加电极材料的表面积和储能密度。
同时，纳米材料还可以提高离子在电极材料中的扩散速度，从而提高电池的循环性能和寿命。
3. 硅基材料硅是一种具有高比容量和储能密度的储能材料，在锂离子电池中具有广泛的应用前景。
然而，硅的晶体结构容易发生体积膨胀，导致电极材料的破裂和寿命短。
因此，研究人员通过改变硅的晶体结构和纳米化处理来解决这个问题。
目前，硅基复合材料、纳米多孔硅和硅纳米线等材料的应用已经得到了广泛研究和应用。
二、新型电池结构的研究进展1. 固态电池传统的锂离子电池采用液态电解液，存在着燃烧和泄漏的危险，并且电解液中的溶剂和盐会导致电池寿命短。
因此，研究人员开发了新型固态电池，采用固态电解质代替液态电解液。
固态电池具有更加安全和稳定的性能，同时还具有更高的能量密度和短路问题得到有效解决。
2. 锂硫电池锂硫电池采用硫材料作为正极，锂金属作为负极，具有更高的比能量和储能密度。
近年来，锂硫电池得到了广泛研究和应用。
然而，锂硫电池在循环过程中存在着硫的溶解和枝晶生长等问题，严重影响了电池的寿命和循环性能。
因此，研究人员通过改变电极结构和添加功能性涂层等方式来解决这个问题，目前锂硫电池的性能已经得到了大幅提高。
锂离子电池的研究进展综述
锂离子电池的研究进展综述锂离子电池的研究进展刘文 2015200807近十年以来，通过对新电极材料和新存储机理的开发研究，基于锂的可重复充电电池技术得到了飞跃发展，电池性能不断提高。
得益于纳米技术的不断探索发现，传统电池材料存在的许多重难点基础问题极有希望得到解决。
一、纳米技术致力于解决传统电池领域的哪些重大问题？1. 体积变化导致活性颗粒和电极的开裂与破碎传统嵌入式电极材料在充放电过程中的体积变化较小。
而对于新型的高容量电极材料而言，由于充放电过程中，大量Li物种嵌入和脱嵌，发生巨大的体积变化。
经过多次循环之后，活性颗粒和电极材料会开裂和破碎，影响电学传导，并造成容量降低，最终导致电池失效，大大缩短了电池的使用寿命。
据报道，合金型负极材料的体积膨胀率中，Si为420%，Ge和Sn为260%，P为300%。
而传统的石墨负极只有10%。
图1. 活性颗粒和电极材料在充放电过程中开裂和破碎的过程硅极负极的解决方案纳米材料一个天然优势就在于，其尺寸较小，可以在颗粒和电极层面上有效抵抗力学上的破坏。
高容量电极材料有一个基本参数，叫做临界破碎尺寸。
这个参数值取决于材料的反应类型（譬如合金反应，转化反应）、力学性能、结晶度、密度、形貌以及体积膨胀率等一系列参数。
而且，电化学反应速率对于颗粒的开裂和破碎影响重大，充放电速率越快，产生的应力就越大。
当颗粒尺寸小于这个临界尺寸时，锂化反应引起的应力就能得到有效控制，从而缓解颗粒的的开裂和破碎行为。
研究表明，Si纳米柱的临界尺寸是240-360 nm，Si纳米线的临界尺寸是300-400 nm，这一区间范围主要是受到电化学发宁速率的影响。
晶化Si纳米颗粒的临界尺寸大约是150 nm。
图2. Si纳米线负极材料可以适应应力的影响因此，颗粒的破碎问题可以通过使用低于临界尺寸的各种纳米结构材料来实现，譬如纳米柱、纳米线、纳米颗粒、纳米管、纳米棒、以及纳米复合材料等。
至于电极的破碎问题主要是采用一系列胶粘方法将Si纳米颗粒粘结在集流器上实现。
锂电池的研究进展
锂电池的研究进展摘要：锂离子电池由于比能量高和使用寿命长,已成为便携式电子产品的主要电源。
尖晶石LiMn2O4正极材料在不同混合溶剂的电解质溶液的电化学性能。
用循环伏安法和交流阻抗技术研究了Li/有机电解液/LiMn2O4电池的电化学行为,综述了锂离子电池正极材料LiMn2O4的制备、结构及其电化学性能。
采用溶胶-凝胶法和旋转涂布工艺,在较低的退火温度(450e)下制备了尖晶石型LiMn2O4薄膜。
关键词：正极材料; 电化学性能 ;薄膜1前言作为锂离子电池电解质溶液的主体成分,溶剂的组成和性质影响和决定着LiMn2O4正极材料的宏观电化学性能。
电解质溶液的电导率大小、电解质溶液在电极表面的氧化电位以及电解质溶液对电极材料活性物质的溶解性都在不同程度上直接影响LiMn2O4电极材料的容量、寿命、自放电性能和倍率充放电性能[。
近年来,寻找合适的电解质溶液组分,以进一步改善和提高LiMn2O4正极材料的电化学性能正在引起人们越来越广泛的关注。
系统地研究溶剂组成对LiMn2O4正极材料电化学性能的影响,探讨影响LiMn2O4正极材料电化学性能电解质溶液因素,进一步明确新型电解质溶液体系的优化目标,将为LiMn2O4正极材料在锂离子电池工业中的广泛应用奠定基础。
本文使用恒电流充放电和粉末微电极的循环伏安方法研究了尖晶石LiMn2O4正极材料在不同混合溶剂体系的电解质溶液中的电化学性能。
结合溶剂组分和电解质溶液的理化特性,详细探讨了影响LiMn2O4正极材料电化学性能的溶剂因素及其影响机制。
锂离子电池正极材料的选择是锂离子电池电化学性能的关键。
作为正极材料的嵌锂化合物是锂离子电池中锂的/存库0,它应满足:(1)在所要求的充放电电范围内,具有与电解质溶液的电化学相容性;(2)温和的电极过程动力学;(3)高度的可逆性;(4)全锂化状态下在空气中的稳定性。
目前研究较多的是层状的LiMO2和尖晶石型LiM2O4(M=Co、Ni、Mn、V等过渡金属离子)。
锂离子电池硅负极的失效和调控方法的研究进展
230管理及其他M anagement and other锂离子电池硅负极的失效和调控方法的研究进展易 婷1，2（1.宁德新能源科技有限公司，福建 宁德 352100；2.厦门大学化学与化工学院，福建 厦门 361005）摘 要：硅基负极材料具有远高于石墨（372mAh/g）的储锂容量以及较低的电压平台（＜0.5V），是最具潜力的下一代锂离子电池用负极材料之一。
但硅基材料在循环过程中存在严重的体积效应，容易造成材料破碎粉化，从而导致循环稳定性不足。
膨胀大的问题严重限制了硅基负极材料在锂离子电池中的商业化应用，为此研究者们对硅基负极材料进行了大量的机理研究和材料改性研究。
本文讨论了硅基负极在锂离子电池中的失效和调控方法，对改善硅负极锂离子电池的循环具有重要意义。
关键词：锂离子电池；硅基负极；材料改性；机理研究中图分类号：TM912.9 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）11-0230-2 收稿日期：2020-06作者简介：易婷，女，生于1990年，汉族，湖北人，博士，研究方向：锂离子电池负极材料。
1 锂离子电池的容量分析可充电锂离子电池的容量是衡量锂离子电池性能的重要指标之一，主要取决于正、负极材料的可嵌脱锂能力，所以正、负极材料的稳定性是决定电池性能的关键因素。
目前已产业化的锂离子负极材料主要包括各种碳材料，如天然石墨、改性石墨、软炭、石墨化中间相碳微珠等，虽然石墨类材料具有循环寿命长、成本低、资源丰富等优势，但其理论比容量低（372mAh/g），在目前研究中已经接近极限[1-3]，后续将难以满足高能量密度锂离子电池的要求。
因此人们开展了其他新型高比容量非碳基材料的开发研究，如锡基材料[4]、硅基负极材料[5，6]、钛基材料[7]等。
其中硅基作为负极材料的理论容量为4200mAh/g [8，9]，在高能量密度方面极具竞争力。
现阶段技术较为成熟的硅基负极材料主要包括碳包覆氧化亚硅、硅合金和硅碳等，但都还没有大规模的商业化应用。
电化学储能材料及其应用研究
电化学储能材料及其应用研究电化学储能技术是未来储能技术发展的重要方向之一。
随着可再生能源的快速发展，电化学储能技术得以迅速发展。
电化学储能的关键在于材料的选择和合成。
本文将介绍电化学储能材料及其应用研究的最新进展。
一、锂离子电池材料1. 钴酸锂（LiCoO2）钴酸锂是锂离子电池的经典正极材料。
其具有良好的电化学性能和热稳定性。
目前钴酸锂的发展方向是提高其能量密度和循环寿命。
研究表明，用晶体结构调控、纳米材料合成等方法可以提高钴酸锂的性能。
2. 三元材料三元材料包括，钴酸镍、钴酸锰和钴酸镍锰。
其比钴酸锂具有更高的特定容量、更高的放电电位和更好的安全性。
三元材料是目前锂离子电池领域研究的重点之一。
3. 二元材料二元材料指的是两个特定金属氧化物的复合物，如钴酸铁（LiCoFe2O4）和钴酸钴（LiCo2O4）等。
相比三元材料、钴酸锂等经典电极材料，二元材料具有更高的比能量和更长的寿命。
二、钠离子电池材料钠离子电池是一种新型储能技术，与锂离子电池相比，钠离子电池具有价格更低、钠资源更丰富等优点。
目前，钠离子电池材料的研究主要集中在负极材料和正极材料方面。
1. 钛酸钠（Na2Ti3O7）钛酸钠是一种负极材料，具有良好的钠离子扩散性能和长循环寿命。
研究表明，通过添加掺杂剂、制备纳米材料等方法可以进一步提高其电化学性能。
2. 钠离子材料钠离子材料主要包括锰酸钠、钷钠矿材料、硫化物及氧化物等。
其中，锰酸钠是目前研究较为广泛的正极材料之一，具有良好的循环稳定性和放电性能。
三、超级电容器材料超级电容器的储能机制是以电荷分离为主的气态储能。
超级电容器作为一种新型的电化学储能设备，其储能能力高、充放电速度快、循环寿命长等特点得到了广泛关注。
目前，超级电容器材料主要有活性碳、金属氧化物及导电高分子等材料。
1. 活性碳活性碳具有较高的比表面积和孔容量，是超级电容器常用的电极材料。
其优势在于较低的成本和可在大规模生产等方面。
磷酸铁锂18650动力锂离子电池失效机理及动态脱嵌锂机理研究
磷酸铁锂18650动力锂离子电池失效机理及动态脱嵌锂机理研究一、本文概述随着全球对可再生能源和电动汽车的需求日益增加，锂离子电池作为高效能量存储系统得到了广泛应用。
其中，磷酸铁锂（LFP）18650动力锂离子电池因其高安全性和长寿命等优点，在电动汽车、储能系统等领域占据了重要地位。
然而，随着电池使用时间的增长和充放电次数的增加，电池性能逐渐衰退，最终可能导致电池失效。
因此，深入研究磷酸铁锂18650动力锂离子电池的失效机理和动态脱嵌锂机理，对于提高电池性能、延长电池寿命以及保障电池安全具有重要意义。
本文旨在全面探讨磷酸铁锂18650动力锂离子电池的失效机理和动态脱嵌锂机理。
我们将从电池的结构和工作原理出发，介绍磷酸铁锂材料的特性以及其在电池中的作用。
我们将分析电池失效的主要原因，包括正极材料结构变化、负极材料结构变化、电解液消耗和界面失效等。
接着，我们将深入研究动态脱嵌锂机理，探讨锂离子在正负极材料中的嵌入和脱出过程，以及其对电池性能的影响。
我们将总结现有研究成果，展望未来的研究方向，为优化电池设计和提高电池性能提供理论支持。
通过本文的研究，我们期望能够为磷酸铁锂18650动力锂离子电池的性能优化和寿命延长提供科学依据，为可再生能源和电动汽车的可持续发展做出贡献。
二、磷酸铁锂18650动力锂离子电池概述磷酸铁锂（LiFePO₄）18650动力锂离子电池，作为现代能源储存与转换的关键组件，广泛应用于电动汽车、混合动力汽车、储能系统以及便携式电子设备等领域。
其命名中，“18650”指的是电池的尺寸规格，即直径为18mm，高度为65mm的圆柱形电池。
而“动力”二字则强调了该类电池具有高能量密度、高功率输出以及长循环寿命等特性，特别适合于需要快速充放电和持续高能量输出的应用场景。
磷酸铁锂材料因其独特的晶体结构和化学性质，在锂离子电池正极材料中占据了重要地位。
其稳定的橄榄石结构使得锂离子在充放电过程中能够快速地嵌入和脱出，而不引起材料结构的显著变化。
锂离子电池基础科学问题总结和展望
锂离子电池基础科学问题总结和展望一、本文概述随着科技的飞速发展，锂离子电池作为一种高效、环保的能源存储技术，已经在移动电子设备、电动汽车、航空航天等领域得到了广泛应用。
然而，随着应用的深入，锂离子电池的基础科学问题也逐渐显现，成为制约其进一步发展的关键因素。
本文旨在对锂离子电池的基础科学问题进行总结和展望，以期为相关领域的研究者提供有价值的参考。
本文将首先回顾锂离子电池的发展历程和现状，分析其在应用中所面临的主要科学问题，包括电池的能量密度、功率密度、循环寿命、安全性等方面的挑战。
在此基础上，本文将重点探讨锂离子电池的基础科学问题，如正负极材料的结构与性能、电解质的设计与优化、电池界面反应机制等。
本文将展望锂离子电池的未来发展方向，探讨新型材料、新型电池结构、新型电池管理系统等可能的解决方案，以期推动锂离子电池技术的进一步发展。
通过本文的总结和展望，我们希望能够为锂离子电池领域的研究者提供一个全面、深入的理解，为其在解决基础科学问题、推动技术进步方面提供有益的参考。
我们也期待通过本文的探讨，能够激发更多研究者对锂离子电池技术的兴趣和热情，共同推动这一领域的繁荣发展。
二、锂离子电池基础知识锂离子电池（LIBs）是现代电化学储能技术的核心，广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能系统等领域。
其工作原理基于锂离子在正负极材料之间的嵌入和脱出，伴随着电能的存储和释放。
锂离子电池主要由正极、负极、电解质和隔膜组成，其中正负极材料的选择直接决定了电池的性能。
正极材料通常为含锂的过渡金属氧化物，如钴酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）和磷酸铁锂（LiFePO₄）等。
这些材料具有高能量密度和良好的结构稳定性，是锂离子电池性能的关键。
负极材料则多为碳基材料，如石墨、硅碳复合材料等，它们具有较低的嵌锂电位和良好的循环稳定性。
电解质在锂离子电池中扮演着离子传输的媒介角色，其性能直接影响到电池的内阻、容量和循环寿命。
锂离子电池三元层状氧化物正极材料失效模式分析
第8卷 第6期2019年11月储能科学与技术Energy Storage Science and Technology V ol.8 No.6Nov. 2019收稿日期：2019-05-02；修改稿日期：2019-06-10。
基金项目：国家重点研发计划资助（2018YFB0104400，2018YFB0905400）。
第一作者：陈晓轩（1995—），女，硕士研究生，研究方向为锂离子电池失效机理分析与电化学模拟，E -m a i l ：c x x 0205@126.锂离子电池三元层状氧化物正极材料失效模式分析陈晓轩1，李 晟1，胡泳钢1，郑时尧1，柴云轩1，李东江2，左文华1，张忠如1，杨 勇1（1厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室，化学与化工学院化学系，福建 厦门 361005；2德国尤里希研究所(IEK-9)，德国 尤里希 D-52425）摘 要：镍钴锰三元层状氧化物（NCM ）正极材料由于其优越的综合性能在动力/储能电池系统（ESS ）领域得到广泛应用。
虽然Ni 含量的增加可提高三元材料的比容量及电池的能量密度，但相关电池体系的容量保持率和安全性将会变差。
如何有效解决该矛盾是此类NCM 电池所面临的关键问题。
本文从NCM 电池体系循环过程中常见的体相结构破坏和正极-电解液界面组成改变两方面失效现象出发，结合近年来国内外对NCM 失效模式研究中所提出的新理论、方法、应用，从机械破坏、结构演变、电化学极化、化学副反应、正负极协同效应等多个角度对NCM 材料的衰退机理提出见解，对指导电池用户合理制定充放电协议、缓解电动汽车（EV ）里程焦虑乃至材料设计本身均有重要的指导及借鉴意义。
关键词：锂离子电池；三元正极材料；失效现象；老化机理；表界面行为；体相结构doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2019.0111 开放科学（资源服务）标识码：中图分类号：O 646.21 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2019）06-1003-14Failure mechanism of Li 1+x (NCM)1-x O 2 layered oxide cathode material during capacity degradationCHEN Xiaoxuan 1, LI Sheng 1, HU Yonggang 1, ZHENG Shiyao 1, CHAI Yunxuan 1, LI Dongjiang 2,ZUO Wenhua 1, ZHANG Zhongru 1, YANG Yong 1(1Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, State Key Lab of Physical Chemistry of Solid Surface, Department of Chemical and Biological Engineering and Department of Chemistry, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian , China; 2Forschungszentrum Jülich, FundamentalElectrochemistry(IEK-9), D-52425 Jülich, Germany)Abstract: Ternary layered oxide (NCM) cathode materials are widely used in today's energy storage systems (ESS) due to their advantages of high energy/power density, high specific capacity and high oxidation-reduction potential (ORP). Cathode material specific capacity increases with the improvement of Ni content while its stability, safety and capacity retention rate are decreasing. So how to deal with this contradiction effectively is the key to develop ternary material system. This paper starts from the failure phenomenon on account of bulk phase structure destruction and cathode-electrolyte interface composition change during the cycle of NCM battery system. Combined with the new theory, new method and new application in the research of NCM failure mode at home and abroad in recent years, the possible decline mechanism and life decay reasons of mechanical damage, structural evolution, electrochemical polarization, chemical side reaction process and synergistic effect of cathode and anode electrodes are giving. The results guide users to rationally formulate com ；联系人：张忠如，高级工程师，研究方向为锂离子电池失效机理分析与电化学模拟，E-mail ：zrzhang@ ；杨勇，教授，研究方向为高能电池材料与电化学过程， E-mail ：yyang@ 。
《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引
2020年第9卷储能科学与技术《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引（括号中数字依次表示年-期-起始页）学术争鸣锂硫二次电池之我见……………………………………（2020-1-1）锂硫电池的实用化挑战………………………………（2020-2-593）关于动力电池梯次利用的一些思考…………………（2020-2-598）钠离子电池机遇与挑战………………………………（2020-3-757）电化学电容器正名…………………………………（2020-4-1009）热点点评锂电池百篇论文点评（2019.10.01—2019.11.30）……（2020-1-5）锂电池百篇论文点评（2019.12.1—2020.01.31）…（2020-2-603）锂电池百篇论文点评（2020.02.01—2020.03.31）…（2020-3-762）锂电池百篇论文点评（2020.04.01—2020.05.31）………………………………………………………（2020-4-1015）锂电池百篇论文点评（2020.06.01—2020.07.31）………………………………………………………（2020-5-1428）锂电池百篇论文点评（2020.08.01—2020.09.30）………………………………………………………（2020-6-1812）储能材料与器件MOFs及其衍生物作为锂离子电池电极的研究进……（2020-1-18）钾离子电池负极材料研究进展………………………（2020-1-25）燃料电池传热传质分析进展综述……………………（2020-1-40）络合剂对铁基普鲁士蓝结构及储钠性能的影响……（2020-1-57）高温热处理对三维多孔石墨烯电化学性能的影响…（2020-1-65）石墨烯导电添加剂在锂离子电池正极中的应用……（2020-1-70）实用化软包装锂硫电池电解液的研究………………（2020-1-82）高温相变蓄热电暖器的数值模拟及验证……………（2020-1-88）泡沫铁对石蜡相变储热过程的影响…………………（2020-1-94）石蜡相变材料蓄热过程的模拟研究…………………（2020-1-101）金属泡沫/石蜡复合相变材料的制备及热性能研究…（2020-1-109）非水氧化还原液流电池研究进展……………………（2020-2-617）预锂化对锂离子电池贮存寿命的影响………………（2020-2-626）凝胶聚合物电解质在固态超级电容器中的研究进展…………………………………………………………（2020-3-776）无纺布隔膜用于锂离子电池的研究进展……………（2020-3-784）水合盐热化学储热材料的研究进展…………………（2020-3-791）基于超级电容器的MnO2二元复合材料研究进展…（2020-3-797）AgF预处理稳定化锂负极及其在锂氧气电池中的应用…………………………………………………………（2020-3-807）高镍三元锂离子电池循环衰减分析及改善…………（2020-3-813）水热-炭化法制备菱角壳基硬炭及其储锂性能……（2020-3-818）高首效长寿命硅碳复合材料的制备及其电化学性能…………………………………………………………（2020-3-826）基于三维分层结构的锂离子电池电化学-热耦合仿真及极耳优化…………………………………………………………（2020-3-831）弯曲角度对扁平热管传热性能的影响………………（2020-3-840）熔盐法再生修复退役三元动力电池正极材料………（2020-3-848）泡沫铅板栅的比表面积对铅酸电池性能的影响……（2020-3-856）石墨烯在锂离子电容器中的应用研究进展………（2020-4-1030）冷冻干燥辅助合成MnO/还原氧化石墨烯复合物及其电化学性能………………………………………………………（2020-4-1044）高倍率双层碳包覆硅基复合材料的制备研究……（2020-4-1052）极耳排布对AGM铅炭电池性能的影响……………（2020-4-1060）Sm对La0.5Nd0.35-xSmxMg0.15Ni3.5合金晶体结构和储氢性能的影响………………………………………………（2020-4-1066）储释冷循环对岩石材料性能的影响………………（2020-4-1074）矩形单元蓄热特性及结构优化……………………（2020-4-1082）低熔点四元硝酸盐圆管内受迫对流换热特性……（2020-4-1091）泡沫铁/石蜡复合相变储能材料放热过程及其热量传递规律………………………………………………………（2020-4-1098）纳米增强型复合相变材料的传热特性………………（2020-4-1105）铌元素在锂离子电池中的应用……………………（2020-5-1443）有机物衍生的锂硫电池正极材料研究进展………（2020-5-1454）赝电容特性的三维SnS2/碳复合材料的制备及其储锂性能………………………………………………………（2020-5-1467）NASICON结构Li1+xAlxTi2−x(PO4)3（0≤x≤0.5）固体电解质研究进展………………………………………………（2020-5-1472）锂离子电池极片层数对热积累效应的影响………（2020-5-1489）锌空气电池非贵金属双功能阴极催化剂研究进展………………………………………………………（2020-5-1497）液晶电解质在锂离子电池中的应用进展…………（2020-6-1595）基于溶解沉积机制锂硫电池的研究进展简评……（2020-6-1606）锂离子电池硅基负极比容量提升的研究进展……（2020-6-1614）锂金属电池电解液组分调控的研究进展…………（2020-6-1629）废旧锂离子电池有机酸湿法冶金回收技术研究进展………………………………………………………（2020-6-1641）纳米二氧化硅改性PV APB水凝胶电解质及其在超级电容器中的应用………………………………………………………（2020-6-1651）石墨烯氮掺杂调控及对电容特性影响机制研究进展………………………………………………………（2020-6-1657）铁基氧化还原液流电池研究进展及展望…………（2020-6-1668）锌镍单液流电池发展现状…………………………（2020-6-1678）电化学还原二氧化碳电解器相关研究概述及展望………………………………………………………（2020-6-1691）助熔剂法制备单晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料……（2020-6-1702）涂碳铝箔对磷酸铁锂电池性能的影响……………（2020-6-1714）石墨烯面间距和碳纳米管直径对双电层电容器电容的影响………………………………………………………（2020-6-1720）基于水合盐的热化学吸附储热技术研究进展……（2020-6-1729）木质素在储能领域中的应用研究进展……………（2020-6-1737）基于微通道平板换热器的相变材料放热性能影响研究………………………………………………………（2020-6-1747）新型低熔点混合熔盐储热材料的开发……………（2020-6-1755）溶胶凝胶燃烧合成纳米NiO对太阳盐微结构和热性能的影响………………………………………………………（2020-6-1760）月桂酸/十四醇/二氧化硅定形相变材料的制备及性能研究………………………………………………………（2020-6-1768）高温熔盐基纳米流体热物性的稳定性研究………（2020-6-1775）板式相变储能单元的蓄热特性及其优化…………（2020-6-1784）基于热电制冷的动力电池模组散热性能研究……（2020-6-1790）基于LBM的三角腔固液相变模拟…………………（2020-6-1798）高速储能飞轮转子芯轴-轮毂连接结构优化设计…（2020-6-1806）储能系统与工程基于IFA-EKF的锂电池SOC估算……………………（2020-1-117）基于多尺度锂离子电池电化学及热行为仿真实验研究…………………………………………………………（2020-1-124）MM第6期《储能科学与技术》2020年第9卷主要栏目分类索引基于高斯过程回归的锂离子电池SOC估计…………（2020-1-131）基于ACO-BP神经网络的锂离子电池容量衰退预测…………………………………………………………（2020-1-138）基于改进EKF算法变温度下的动力锂电池SOC估算…………………………………………………………（2020-1-145）基于化学吸/脱附固态储氢的PEMFC动力系统耦合特性研究…………………………………………………………（2020-1-152）一种考虑可再生能源不确定性的分布式储能电站选址定容规划方法…………………………………………………………（2020-1-162）基于变分模态分解的混合储能容量优化配置………（2020-1-170）一种适用于复合储能的双向DC/DC变换器…………（2020-1-178）基于蒙特卡罗源荷不确定性处理的独立微网优化配置…………………………………………………………（2020-1-186）复杂运营环境下快充型公交充电策略优化方法……（2020-1-195）应用于城轨列车混合储能系统的能量管理策略……（2020-1-204）基于相变蓄冷技术的冷链集装箱性能研究…………（2020-1-211）清洁供暖储热技术现状与趋势………………………（2020-3-861）电动汽车混合储能系统自适应能量管理策略研究…（2020-3-878）基于液体介质的锂离子动力电池热管理系统实验分析…………………………………………………………（2020-3-885）基于储能效率分析的CAES地下储气库容积分析……2020-3-892）基于准PR控制的飞轮储能UPS系统………………（2020-3-901）基于磁悬浮储能飞轮阵列的地铁直流电能循环利用系统及实验研究…………………………………………………………（2020-3-910）基于天牛须搜索遗传算法的风光柴储互补发电系统容量优化配置研究…………………………………………………（2020-3-918）基于SVPWM的二极管箝位逆变器中点电压控制…（2020-3-927）飞跨电容型三电平电路在超级电容能馈系统中的应用研究…………………………………………………………（2020-3-935）半球形顶太阳能蓄热水箱内置错层隔板结构及运行参数优化…………………………………………………………（2020-3-942）针刺和挤压作用下动力电池热失控特性与机理综述…………………………………………………………（2020-4-1113）高能量密度锂离子电池结构工程化技术探讨………（2020-4-1127）锂离子电池低温充电老化建模及其充电策略优化…（2020-4-1137）基于自适应扩展卡尔曼滤波的锂离子电池荷电状态估计…………………………………………………………（2020-4-1147）基于粒子群算法的最小二乘支持向量机电池状态估计…………………………………………………………（2020-4-1153）基于三矢量的储能型准Z源光伏逆变器模型预测电流控制…………………………………………………………（2020-4-1159）基于外部储能式动力电池放电均衡系统仿真研究…（2020-4-1167）基于热电制冷的车用太阳能空调系统………………（2020-4-1178）锂离子电池电力储能系统消防安全现状分析……（2020-5-1505）三元软包动力锂电池热安全性……………………（2020-5-1517）成组结构对锂离子电池相变热管理性能的影响…（2020-5-1526）韩国锂离子电池储能电站安全事故的分析及思考………………………………………………………（2020-5-1539）基于特征组合堆叠融合集成学习的锂离子动力电池SOC估算………………………………………………………（2020-5-1548）大规模电池储能调频应用运行效益评估…………（2020-6-1828）跨季节复合储热系统储/释热特性…………………（2020-6-1837）基于分布式能源系统的蓄冷蓄热技术应用现状…（2020-6-1847）某型集装箱储能电池模块的热设计研究及优化…（2020-6-1858）某型集装箱储能电池组冷却风道设计及优化……（2020-6-1864）集装箱储能系统降能耗技术………………………（2020-6-1872）参与一次调频的双馈式可变速抽水蓄能机组运行控制………………………………………………………（2020-6-1878）空冷型质子交换膜燃料电池系统效率的实验研究………………………………………………………（2020-6-1885）用户侧电化学储能装置最优系统配置与充放电策略研究………………………………………………………（2020-6-1890）西北电网储能独立参与电网调峰的模拟分析……（2020-6-1897）基于多模式协调的飞轮储能系统故障穿越控制方法………………………………………………………（2020-6-1905）内燃机增压-压缩空气储能冷热电联产系统………（2020-6-1917）新储能体系氟离子穿梭电池研究进展……………………………（2020-1-217）储能测试与评价三元锂离子动力电池热失控及火灾特性研究………（2020-1-239）圆柱形高镍三元锂离子电池高温热失控实验研究…（2020-1-249）交互多模型无迹卡尔曼滤波算法预测锂电池SOC…（2020-1-257）锂离子电池组结构热仿真……………………………（2020-1-266）磷酸铁锂动力电池备电工况寿命试验研究及分析…（2020-2-638）全钒液流电池建模与流量特性分析…………………（2020-2-645）基于反馈最小二乘支持向量机锂离子状态估计……（2020-3-951）基于高斯混合回归的锂离子电池SOC估计…………（2020-3-958）高电压锂离子电池间歇式循环失效分析及改善……（2020-3-964）基于锂离子电池简化电化学模型的参数辨识………（2020-3-969）基于反激变换器的串联电池组新型均衡方法研究…（2020-3-979）基于动态综合型等效电路模型的动力电池特性分析…………………………………………………………（2020-3-986）811型动力电池内部温度及生热特性测试与分析…（2020-3-993）飞轮储能游梁式抽油机仿真分析……………………（2020-4-1186）基于自适应CKF的老化锂电池SOC估计…………（2020-4-1193）一种改进的支持向量机回归的电池状态估计……（2020-4-1200）基于高斯过程回归的UKF锂离子电池SOC估计…（2020-4-1206）基于EEMD-GSGRU的锂电池寿命预测……………（2020-5-1566）燃料电池物流车城市应用准备度评价……………（2020-5-1574）基于IBA-PF的锂电池SOC估算……………………（2020-5-1585）锂离子电池安全预警方法综述……………………（2020-6-1926）基于BMS的锂离子电池建模方法综述……………（2020-6-1933）基于BP-PSO算法的锂电池低温充电策略优化……（2020-6-1940）基于分布估计算法LSSVM的锂电池SOC预测……（2020-6-1948）基于改进粒子滤波的锂电池SOH预测……………（2020-6-1954）三元锂离子电池多目标热优化……………………（2020-6-1961）基于LSTM-DaNN的动力电池SOC估算方法……（2020-6-1969）锂电池满充容量的自适应估计方法………………（2020-6-1976）基于载波移相调制的模块化多电平电池储能系统直流侧建模………………………………………………………（2020-6-1982）耦合温度的锂离子电池机理建模及仿真试验………（20206-1991）储能标准与规范锂离子电池储能系统BMS的功能安全分析与设计…（2020-1-271）储能系统锂离子电池国内外安全标准对比分析……（2020-1-279）锂离子电池热失控泄漏物与毒性检测方法（2020-2-草案）…………………………………………………………（2020-2-633）储能经济技术性分析电化学储能在发电侧的应用…………………………（2020-1-287）基于文献计量的储能技术国际发展态势分析………（2020-1-296）分布式储能发展的国际政策与市场规则分析………（2020-1-306）MMI2020年第9卷储能科学与技术庆祝陈立泉院士八十寿辰专刊基于碳酸酯基电解液的4.5V电池……………………（2020-2-319）电解液组成对固相转化机制硫电极性能的影响……（2020-2-331）全固态锂硫电池正极中离子输运与电子传递的平衡…………………………………………………………（2020-2-339）P2-O3复合相富锂锰基正极材料的合成及性能研究…………………………………………………………（2020-2-346）锂离子电池正极材料β-Li0.3V2O5的电化学性能研究…………………………………………………………（2020-2-353）低温熔融盐辅助高效回收废旧三元正极材料………（2020-2-361）锂合金薄膜层保护金属锂负极的机理………………（2020-2-368）尖晶石锰酸锂正极在Water-in-salt电解液中的电化学性能…………………………………………………………（2020-2-375）探究锡在钠离子电池层状铬基正极材料中的作用…（2020-2-385）基于多氟代醚和碳酸酯共溶剂的钠离子电池电解液特性…………………………………………………………（2020-2-392）动力电池轻度电滥用积累造成的性能和安全性劣化研究…………………………………………………………（2020-2-400）三元前驱体微观形貌结构对LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2正极材料性能的影响……………………………………………（2020-2-409）固体氧化物燃料电池高催化活性阴极材料SrFeFxO3-x-δ…………………………………………………………（2020-2-415）压缩空气储能系统膨胀机调节级配气特性数值研究…………………………………………………………（2020-2-425）低熔点混合硝酸熔盐的制备及性能分析……………（2020-2-435）原位合成纳米ZnO对太阳盐比热容的影响…………（2020-2-440）高能量密度锂电池开发策略…………………………（2020-2-448）锂离子固体电解质研究中的电化学测试方法………（2020-2-479）基于硫化物固体电解质全固态锂电池界面特性研究进展…………………………………………………………（2020-2-501）钠离子电池：从基础研究到工程化探索……………（2020-2-515）固态电解质锂镧锆氧（LLZO）的研究进展………（2020-2-523）三元NCM锂离子电池高电压电解质的研究进展…（2020-2-538）双离子电池研究进展…………………………………（2020-2-551）锂离子电池纳米硅碳负极材料研究进展……………（2020-2-569）高安全性锂电池电解液研究与应用…………………（2020-2-583）未来科学城储能技术专刊锂离子电池全生命周期内评估参数及评估方法综述…………………………………………………………（2020-3-657）电池储能技术研究进展及展望………………………（2020-3-670）燃料电池车载储氢瓶结构对加氢温升的影响………（2020-3-679）燃料电池系统氢气利用率的试验研究………………（2020-3-684）可再生能源电解制氢成本分析………………………（2020-3-688）基于国产三型瓶的氢气加注技术开发………………（2020-3-696）35MPa/70MPa加氢机加注性能综合评价研究……（2020-3-702）碳布电极材料对全钒液流电池性能的影响…………（2020-3-707）全钒液流电池碳纤维纸电极的表面改性……………（2020-3-714）潮汐式地热能储能供热调峰系统效益分析…………（2020-3-720）陆上风场液流电池储能经济性分析…………………（2020-3-725）钢铁行业中低温烟气余热相变储热装置特性分析…（2020-3-730）基于价值流分析的微网储能系统建模与控制方法…（2020-3-735）水溶性沥青基多孔炭的电性能………………………（2020-3-743）铁-铬液流电池250kW/1.5MW·h示范电站建设案例分析…………………………………………………………（2020-3-751）储能专利基于专利的无机固态锂电池电解质技术发展研究………………………………………………………（2020-3-1001）高比特性高压锂离子电池组技术专利分析………（2020-4-1214）储能教育储能科学与技术专业本科生培养计划的建议……（2020-4-1220）钠离子电池技术专刊钠离子电池标准制定的必要性……………………（2020-5-1225）非水系钠离子电池的电解质研究进展……………（2020-5-1234）钠离子无机固体电解质研究进展…………………（2020-5-1251）钠离子硫化物固态电解质研究进展………………（2020-5-1266）NASICON结构钠离子固体电解质及固态钠电池应用研究进展………………………………………………………（2020-5-1284）钠离子电池聚合物电解质研究进展………………（2020-5-1300）钠离子电池电解质安全性：改善策略与研究进展………………………………………………………（2020-5-1309）钠离子电池金属氧/硫/硒化物负极材料研究进展…（2020-5-1318）钠离子电池层状氧化物正极：层间滑移，相变与性能………………………………………………………（2020-5-1327）钠离子电池层状正极材料研究进展………………（2020-5-1340）钠离子电池钒基聚阴离子型正极材料的发展现状与应用挑战………………………………………………………（2020-5-1350）基于无机钠离子导体的固态钠电池研究进展……（2020-5-1370）过渡金属氧化物微纳阵列在钠离子电池中的研究进展………………………………………………………（2020-5-1383）钠离子电池层状氧化物正极材料的表面修饰研究………………………………………………………（2020-5-1396）以废旧锰酸锂正极为原料制备Li0.25Na0.6MnO2钠离子电池正极材料的研究…………………………………………（2020-5-1402）钠离子电池正极材料VOPO4·2H2O纳米片的合成与电化学性能…………………………………………………（2020-5-1410）钠离子电池层状过渡金属氧化物中阴离子氧的氧化还原反应活性调控………………………………………………（2020-5-1416）产经动态普星聚能继续深耕储能市场：植根长三角，放眼全世界………………………………………………………（2020-5-1593）MMII。
锂离子电池正极材料研究进展
锂离子电池正极材料研究进展摘要：针对锂离子电池而言，在很大程度上其能否是实现持续提高性能，主要受限于正极材料。
对此，本文将简要分析正极材料的有关研究进展。
关键词：研究进展；正极材料；锂电池引言：锂离子电池以往所采用正极材料，当前在此方面的研究愈发成熟，可依然有一些瓶颈问题无法克服。
面对这样的情况，进行廉价、新型正极材料的研发，已经成为一大热点研究课题。
一、研究进展分析（一）镍钴铝酸锂三元材料，其所呈现的晶体结构和类似，从属于型空间点群。
类似于，用于锂电池的正极材料，在一定程度上电化学性直接和所含过渡金属相关，当中含量较高的为材料到来更高容量；主要发挥促进材料结构稳定的作用，同时还能有效避免阳离子混排；虽然没有电化学活性，可是依然在材料结构稳定方面起到重要作用。
材料即使循环性能优良，而且当前已经成功运用于到电动汽车产业，目前依旧有一些技术问题需要处理，比如纯相结构获得难度大、较低的充电效率、不理想的高温性能等。
材料常见的改性方法体现出在物理性能、电化学性能上。
前者基本原理为将现有生产工艺优化，例如搅拌的速度及方式、原材料浓度以及烧结时间等；后者基本原理针对材料实施表面改性、离子掺杂等方法，促进其电子、离子原有的导电能力与传输能力提高，由此使得电化学性能增强。
例如以固相反应进行材料制备，并且能够在表面均匀裹挟保护膜，通过这样的做法，正极材料避免由于和电解液过度接触而出现副反应，在温度是、时，通过检测得到其放电比容量超过，在1C下经过100次循环能达到超过63%的容量保持率。
也有研究人员通过固相低温烧结在纳米材料中掺入F元素，让其一部分用于氧原子的取替，在一定程度上表面离子降低原本含量，让其在高温、高倍率等条件下的循环性能均显著提高。
1.镍钴锰酸锂2.材料用作正极材料，其可以在实际放电中拥有更稳定的结构，一方面避免效应的发生，另一方面拥有更高的比容量高的同时相比成本更低，但存在的不足是电子较低的电导率以及振实密度等。
锂离子电池健康评估及失效分析关键技术
锂离子电池具有较长的循环寿命。
高能量密度
锂离子电池具有较高的能量密度，可提供较 高的能量输出。
环保性
锂离子电池不含铅、汞等有害物质，对环境 友好。
锂离子电池的组成与结构
负极材料
通常采用石墨或硅基材料。
电解质
溶解锂盐的有机溶剂，如碳酸 酯类。
正极材料
通常采用过渡金属氧化物，如 钴酸锂、三元材料等。
技术瓶颈
需要解决电池内部复杂的化学反应和应力变化 等问题。
预期成果
建立精确的电池寿命预测模型，实现锂离子电池的可靠性预测和维护。
推动绿色环保与可持续发展
01
研究方向
研究绿色环保的电池生产和回收技术，实现锂离子电池的可持续发展。
02
技术瓶颈
需要解决环保成本和经济效益之间的平衡问题。
03
预期成果
实现锂离子电池的绿色生产和回收，推动行业的可持续发展。
提高电池能量密度与安全性
研究方向
研究新型正负极材料和电解质，提高锂离子电池的能 量密度和安全性。
技术瓶颈
需要突破正负极材料的容量限制、安全性和循环寿命 等问题。
预期成果
开发出更高能量密度、更安全、更耐用的锂离子电池 。
延长电池使用寿命与可靠性
研究方向
研究电池的失效机制和寿命预测模型，延长锂 离子电池的使用寿命和可靠性。
应用级控制策略
根据具体应用场景制定相应的安全使用规范，降低电池安全风险。
05
锂离子电池回收与再利用技术
电池回收处理流程
电池收集
通过回收网络、生产 商和经销商等渠道收 集退役电池。
预处理
对收集到的电池进行 分类、外观检查和初 步筛选，排除有安全 隐患的电池。