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期刊信息/Journal information
储能科学与技术
化学工业出版社
储能科学与技术

化学工业出版社

丁玉龙

双月刊

2095-4239

energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

010-64519601/9602

100011

北京市东城区青年湖南街13号

储能科学与技术/Journal Energy Storage Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《储能科学与技术》（Energy Storage Science and Technology）是化学工业出版社、中国化工学会联合主办的国内唯一的储能专业期刊，由中国石油和化学工业联合会主管，国内统一刊号CN 10-1076/TK，中国科学引文数据库核心期刊（CSCD）、中国科技核心期刊，中国化工学会及储能工程专委会会刊。目前已被美国《乌利希期刊指南（网络版）》（Ulrichsweb）、英国科学文摘数据库（INSPEC）和美国《化学文摘（网络版）》（CA）收录，荣誉主编为英国伯明翰大学丁玉龙教授。
正式出版
收录年代

    锂电池百篇论文点评(2023.10.1—2023.11.30)

    张新新申晓宇岑官骏乔荣涵...
    252-269页
    查看更多>>摘要：该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以"lithium"和"batter*"为关键词检索了Web of Science从2023年10月1日至2023年11月30日上线的锂电池研究论文,共有5155篇,选择其中100篇加以评论.正极材料的研究集中于尖晶石结构LiNi0.5Mn1.5O4材料和富锂材料的掺杂改性、晶界工程、长循环中的结构演变等.负极材料的研究重点包括硅基负极的结构设计和黏结剂开发、金属锂负极的骨架结构设计.固态电解质的研究主要包括对氯化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质和氧化物固态电解质的结构设计以及相关性能研究.其他电解液和添加剂的研究则主要包括不同电解质和溶剂对各类电池材料体系适配的研究,以及对新的功能性添加剂的探索.针对固态电池,正极材料的体相改性和表面包覆、锂金属负极的界面构筑和三维结构设计、电解质的离子输运特性、固态锂硫电池的性能提升策略有多篇文献报道.锂硫电池的研究重点是硫正极的结构设计,功能涂层和电解液的开发.电池技术方面的研究还包括电极结构导电剂和黏结剂的研究、干法电极制备技术、石墨负极的制造新方法、锂氧电池的电解质设计.电极中锂离子输运和反应动力学、电解液中的锂沉积形貌和SEI结构演变、固态电池的复合正极微观结构和金属锂负极界面等表征分析和锂枝晶的调控机制理论模拟论文也有多篇.

    锂电池正极材料负极材料电解质电池技术

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    木质素基碳/硫纳米球复合材料作为高性能锂硫电池正极材料

    李顺黄建国何桂金
    270-278页
    查看更多>>摘要：锂硫二次电池因具有非常高的理论比容量(1675 mAh/g)和能量密度(2600 Wh/kg)而备受关注.然而,锂硫电池的正极材料单质硫因导电性差和在充放电过程中生成的多硫化物Li2Sn(4≤n≤8)极易发生"穿梭效应"等问题,严重降低了对活性硫的利用效率,造成电极材料不可逆的容量损失.因此寻找成本低、可循环利用、热稳定性好的碳载体基质是提高锂硫电池电化学性能最有效的方法之一.在本研究中,以天然木质素作为碳源,首先经过萃取和碳化过程制备了多孔碳纳米球,再通过熔融过程,将单质硫成功地包裹进木质素基碳纳米球的孔隙中,制备得到多孔球状结构的碳/硫复合材料(LS-C/S).当该复合材料用作锂硫电池正极材料时,在0.1 C电流密度下,硫含量为59.41％(质量分数)的电极材料的首次放/充电比容量分别为800.3 mAh/g和758.8 mAh/g,对应库仑效率为94.8％,在经过200次充放电循环后,其比容量稳定在647.4 mAh/g,容量保持率为84.3％,相当于每循环一圈容量平均损失为0.0785％.此外,在经过高倍率的充放电循环后,比容量仍能恢复并稳定在620 mAh/g,展现出良好的可逆倍率稳定性.这种木质素基碳纳米球具有的高比表面积和多孔结构,促进了锂离子和电子的传输,有效地抑制了中间产物多硫化锂的溶解扩散,提高了单质硫作为正极材料的利用效率,因此,复合材料表现出优异的循环稳定性和可逆倍率性能.

    锂硫电池木质素碳纳米球正极材料电化学性能

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    锂离子电池硅基负极电解液添加剂研究进展:挑战与展望

    陈珊珊郑翔王若原铭蔓...
    279-292页
    查看更多>>摘要：随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求.具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示着未来几年将是硅基负极锂离子电池产业化应用的黄金时期.然而,硅在脱/嵌锂过程中会反复收缩膨胀(体积变化率约为300％),致使负极材料粉化、脱落,进而失去电接触,造成负极材料的失活;其次,循环过程中不断的体积变化会对其表面固体电解质界面层造成持续不断的破坏,因此难以形成稳定的固体电解质中间相(SEI)膜,这导致大量活性锂和电解液的消耗,最终导致容量快速衰减.本综述旨在从电解液添加剂在SEI形成和修饰、Lewis碱中和、溶剂化调控等作用机理角度对硅基负极界面恶化方面所面临的挑战进行分析,并重点介绍硅基负极电解液添加剂的最新成果.此外,通过对氟、硅烷、酰胺、氰酸酯等官能团构效关系方面的深入讨论和比较,本综述还深入研究了电解液添加剂的设计问题,以激发读者的新思路和新想法,协助读者识别或者设计合成适用于硅基负极的电解液添加剂,为高比能电池的发展铺平道路.

    硅基负极电解液添加剂固体电解质中间相膜

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    动力锂电池三元正极低温性能研究

    梁宏毅陈锋甘友毅邵丹...
    293-298页
    查看更多>>摘要：动力锂离子电池低温下放电性能衰减问题一直是制约新能源电动汽车在寒冷地区推广应用的瓶颈.研究表明,动力锂离子电池正极性能对其低温放电性能产生主要的影响.因此,全面系统地了解正极低温特性具有十分重要的意义.本文以商用动力锂电池三元正极为研究对象,设计在25℃、0℃、-10℃和-35℃温度下的电池测试实验,建立从电池、极片到正极材料在低温下性能演变的关联性研究,揭示三元正极体系在低温下的性能变化特征.实验结果表明,低温对三元动力锂电池的放电容量和内阻有显著影响.随着温度的降低,电池极化内阻增大趋势远超欧姆内阻.三元正极在低温测试后表现出面密度下降、电导率下降、碳含量增加、晶胞收缩、活性损失以及颗粒开裂的特征,阻碍了电子和锂离子的迁移,引起电化学动力学参数恶化,导致电化学性能衰减.本文对揭示三元正极低温特征,帮助技术人员开发高质量低温性能动力锂电池,提升电动汽车在严寒地区推广运行方面具有一定的作用.

    动力电池锂离子电池三元正极低温性能

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    基于锂负极的液态金属电池研究进展

    曾坤郑晓妍龚慧玲邹博...
    299-310页
    查看更多>>摘要：液态金属电池由于具有低成本、易于组装和扩容等优点,且在充放电过程中能够有效地避免枝晶生长和电极结构变形等问题,在规模化电网储能领域具有显著优势.本文系统地综述了液体金属电池的工作原理、优缺点、电池材料(包括电极和电解质)的选取原则以及近期液态金属电池电极材料的研究进展,着重介绍了Li‖Te体系、Li‖Bi体系、Li‖Sb体系、Li‖Sb-X(X=Pb,Sn)体系以及Li‖Bi-X(X=Sn,Pb)体系等以金属锂为负极的液态金属电池关键材料体系,重点分析了上述材料体系的电化学储能特性、安全性、循环稳定性以及性能提升策略,并对比分析了上述材料体系在大规模储能应用时存在的优势与不足.此外,综述了Li基液态金属电池在熔盐电解质、高温密封及腐蚀防护、电池热管理等方面存在的问题以及面临的技术难题.最后,展望了液态金属电池正、负极材料的主要发展方向.综合分析表明,基于Li负极的液态金属电池具有低熔点、低成本、高库仑效率以及高放电电压等优点.

    锂负极液态金属电池电化学储能关键材料

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    铌基低温电池关键材料研究进展

    戴雪娇闫婕王管董浩天...
    311-324页
    查看更多>>摘要：社会科技的进步也推动了锂电池技术快速发展.锂离子电池的性能受温度影响较大,在低温条件下工作时其性能衰减严重,因此,提高锂离子电池的低温性能成为研究热点.本文综述了基于铌基电极材料的低温锂离子电池近年的研究进展以及影响其低温性能的因素,从电极材料和电解液两个方面总结了改善锂离子电池低温性能的方法.电极材料方面主要介绍了铌基材料的晶体结构和电化学性质、烧结对于铌基材料结构及性能的影响、铌基材料的修饰改性研究以及含铌氧化物低温电化学性能,结果说明了铌基材料独特的赝电容结构能促进离子和电子传导,异质原子的掺杂及其他材料的复合能够使其结构更加稳定,带隙变窄,载流子密度增加,使倍率性能得到提高,从而提高了材料的低温性能;电解液方面从溶剂、添加剂以及锂盐三方面介绍了匹配铌基负极的低温电解液的研究进展,提出采用多元溶剂体系与多种添加剂协同作用可以改善电解液对锂离子电池低温性能的影响,并且大部分线性羧酸酯类溶剂熔、沸点较低,蒸气压较大,能有效改善电池的低温性能.本综述可为设计在低温下具有优异性能的锂离子电池负极材料提供指导.

    锂离子电池铌基材料低温性能钛铌氧化物低温电解液

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    中空三维结构的硅碳负极的构筑及性能研究

    郝胐王俊明董春伟尉琳琳...
    325-332页
    查看更多>>摘要：硅碳材料作为高能量密度的锂电负极材料备受瞩目,但由于硅在充放电过程中巨大的体积膨胀效应,导致了其循环性能差,限制了其商业化应用.本工作利用薄层石墨柔性结构的特点,与纳米硅进行复合制备了中空结构的硅碳复合物,并通过对薄层石墨和纳米硅分别用含有羧基的羧甲基纤维素(CMC)和含有氨基的正硅酸乙酯(TEOS)进行表面修饰.相比于传统的机械混合工艺制备的硅碳负极材料存在纳米硅与碳材料复合不均一的问题,本工作修饰后的纳米硅与薄层石墨之间通过静电自组装作用,可形成更为均一的纳米硅与薄层石墨的复合物(S/MG).通过造粒技术,构筑了由纳米硅/薄层石墨片层组成的中空结构的硅碳复合物颗粒,而颗粒外部由碳层进行包覆.通过SEM切片、EDS以及高分辨TEM等表征手段,可以看到颗粒内部由纳米硅与薄层石墨层结构构筑了微米尺寸的中空结构,该结构内部不但形成了导电的三维网络结构,而且为纳米硅的体积膨胀提供了充足的缓冲空间,从而大幅提升了硅碳负极材料循环稳定性.相比于传统石墨取代薄层石墨与纳米硅制备的硅碳复合物,薄层石墨制备的硅碳负极的比容量达到958 mAh/g,扣电在0.5 C下循环500次后容量保持率可维持在88％左右.本文作者也从实用角度评价了S/MG全电循环性能,与三元NCM811正极材料组装成的软包全电池,在1 C倍率充放电下,循环1000周后电池容量保持率可达86％,可为高能量密度锂电技术的研究提供实验依据.

    纳米硅薄层石墨硅碳复合材料中空结构

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    基于多参数耦合模型的锂离子电池充电策略在智能物流系统中的研究进展

    马浩万丽丽
    333-335页
    查看更多>>摘要：为有效优化锂离子电池充电行为,避免智能物流系统过量消耗电力信号,针对基于多参数耦合模型的锂离子电池充电策略在智能物流系统中的应用展开研究.定义多参数耦合模型表达式,在此基础上,研究锂离子电池的充电行为,并对其进行调节,根据点电荷存储量,确定锂离子电池的最大储能水平,从而实现基于多参数耦合模型的锂离子电池充电特性分析,再以充电效率、电池安全性、智能化充电三个因素作为切入点,研究锂离子电池优化充电策略在智能物流系统中的可行性.

    多参数耦合模型电池充电物流系统电荷存储量

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    基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测

    田凌浒袁炳夏
    336-338页
    查看更多>>摘要：离子电池剩余寿命影响储能系统运行能力,准确预测电池寿命,有助于判断系统的实时运行状态,为获得较为可靠的预测结果,提出基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测方法.针对储能系统离子电池剩余寿命预测的相关理论问题进行研究,并联合储能数据预处理标准与计算机VMD-LSTM-GPR模型,计算锂离子电池的容量退化能力,从而评估剩余电池寿命,实现基于数据预处理和计算机VMD-LSTM-GPR的储能系统离子电池剩余寿命预测.

    数据预处理计算机VMD-LSTM-GPR储能系统离子电池剩余寿命

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    基于非线性互补算法的太阳能电池储能系统设计与网络建模

    李晓丽
    339-341页
    查看更多>>摘要：太阳能是一种环保型能源,利用储能系统,将太阳能转化为电能并用于驱动其他设备元件,有助于实现能源的高效利用.针对上述背景,研究基于非线性互补算法的太阳能电池储能系统设计与网络建模方法.分析太阳能储能系统的研究现状及发展趋势,结合等价非线性互补原则,确定储能部件的能量转化收敛性,实现基于非线性互补算法的电池储能收敛性研究.选用合适的电池储能元件,并在此基础上,完善动态储能模型,完成太阳能电池储能系统的网络建模与设计.

    非线性互补算法太阳能电池储能系统网络建模

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