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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

    2023年中国储能技术研究进展

    陈海生李泓徐玉杰徐德厚...
    1359-1397页
    查看更多>>摘要：本文对2023年度中国储能技术的研究进展进行了综述.通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析,在综合分析的基础上,总结得出了中国储能技术领域的主要进展,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、储能新技术、集成技术和消防安全技术等.结果表明,2023年中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展,保持了全球基础研究、技术研发和集成示范最为活跃的国家地位,中国在储能领域发表SCI论文数、申请专利数、装机规模继续保持世界第一.展望2024年,中国储能技术有望继续高速发展,同时总体上需要向高质量发展转变.

    储能技术进展

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    锂电池百篇论文点评(2024.2.1-2024.3.31)

    朱璟郝峻丰孙蔷馥张新新...
    1398-1416页
    查看更多>>摘要：本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2024年2月1日至2024年3月31日上线的锂电池研究论文,共有7512篇,选择其中100篇加以评论.正极材料的研究集中于高镍三元、富锂正极材料的掺杂改性和表面包覆,以及其在长循环过程中的结构演变等.负极材料的研究重点包括硅基负极的微结构、组分优化和黏结剂选择,金属锂负极侧重于界面构筑与调控.固态电解质的研究主要包括氧化物固态电解质、硫化物固态电解质和聚合物固态电解质的结构设计以及相关性能研究,电解液研究则主要包括不同电解质盐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,包覆技术、复合电极和电池设计有多篇文献报道.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改进,固态锂硫电池也引起了广泛关注.电极研究侧重于生产工艺技术.表征分析涵盖了正极材料的结构相变、负极SEI的成分和结构分析等.理论模拟工作侧重于界面离子传输的研究,以及通过计算模拟来优化电极结构.

    锂电池正极材料负极材料电解质电池技术

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    一体式再生燃料电池双功能氧电极高分散工艺研究

    张忠豪邱殿凯彭林法易培云...
    1417-1426页
    查看更多>>摘要：一体式再生燃料电池(PEM-URFC)将燃料电池和电解池融为一体,正向耗氢发电,反向电解产氢,是理想的储能装置.双功能氧电极(BOE)是承担氧还原反应与析氧反应的核心场所,通常由Pt和IrO2两种材料混合制备而成.制备BOE的浆料难分散,导致催化剂利用率低、耐久性差.为了克服上述难题,本研究通过结合巯基-聚乙二醇-羧基稳定剂与间隔超声分散工艺的方法,提升了Pt-IrO2浆料的分散效果和稳定性,并在此基础上制备了高分散的BOE.实验结果表明,本研究所制备的BOE富含纳米级孔,相较于通过持续超声分散工艺制备的BOE,催化剂利用率更高.极化性能测试结果表明,由本研究制备BOE所组装的PEM-URFC在0.5 A/cm²工作条件下双向效率最高可达51.12%,比由持续超声分散工艺制备BOE所组装PEM-URFC的双向效率高9%;此外,在3000次加速实验后,由本研究制备BOE所组装的PEM-URFC双向效率仅衰减0.249%,低于由持续超声分散工艺制备BOE所组装PEM-URFC的1.675%.本工作所提出的结合稳定剂与间隔超声分散工艺提升分散效果的方法,对优化双功能电极的制备工艺具有一定的参考价值.

    一体式再生燃料电池双功能氧电极稳定剂间隔超声分散工艺

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    富锂正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2的制备及性能

    缪胤宝张文华刘伟昊王帅...
    1427-1434页
    查看更多>>摘要：为满足当前新能源发电技术对高比容量电化学储能材料的需求,采用聚合物热解法,通过优化前体聚合过程中金属离子与丙烯酸配比制备高比容量层状富锂锰基氧化物Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2.依据丙烯酸聚合反应实现金属离子均匀分散,通过二次升温煅烧制备出富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2.改变煅烧温度,制备不同煅烧温度下的正极材料样品,研究煅烧温度对其微观形貌及电化学性能的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试技术观测不同材料样品微观形貌和晶体结构的差异,利用能谱分析技术(EDS)观察材料中的元素分布情况,使用新威电池测试系统和电化学工作站对所制备正极材料的电化学性能进行研究.结果表明,在925℃下制备的Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料结晶度高,层状结构明显,阳离子混排程度低,各元素分散均匀.在2.0～4.8 V范围循环充放电测试,0.1C倍率下首周放电比容量达到290.3 mAh/g,0.5C倍率下循环充放电100周放电容量保持在204.8 mAh/g,容量保持率为81.9%,具有较好的循环稳定性.本实验制备出的富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2具有良好的电化学性能,有助于推动富锂锰基正极材料的应用,为高比容量正极材料的发展提供实验依据.

    锂离子电池富锂锰基正极材料聚合物热解法电化学性能

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    高性能磷酸铁锂电池补锂技术及机制

    姜媛媛屠芳芳张芳平王盈来...
    1435-1442页
    查看更多>>摘要：本工作采用正极磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)搭配高容量石墨掺硅负极体系,以商业化富锂镍酸锂(Li2NiO2,LNO)作为正极补锂添加剂,探究补锂技术对磷酸铁锂电池性能的影响及作用机制.通过对LNO的电化学性能、脱锂前后的结构组成与微观形貌变化进行测试与分析,发现LNO的不可逆容量可达212.1 mAh/g,而且脱锂后的LNO主要以仍具活性的Li0.63Ni1.02O2形式存在.然后,将一定量的LNO添加至LFP正极浆料中制作成32 Ah软包电池,并进行容量、倍率、电化学阻抗和循环寿命等性能的测试与研究.结果表明:与基准组相比,添加质量分数3%的LNO补锂剂可以显著提升磷酸铁锂电池的性能,补锂组的能量密度和循环寿命分别提高4.9%和50%.此外,结合三电极测试方法,阐明了补锂技术对循环性能提升的作用机制.添加过量的正极补锂剂可促使部分活性锂预存于负极侧,在循环过程中进行缓慢释放,确保长期稳定的锂损失补偿,从而改善锂离子电池的循环寿命.该研究有助于推动正极补锂技术在储能电池中的应用,不仅为高性能磷酸铁锂电池的设计与开发提供理论和实验依据,也为硅基负极材料的商业化应用奠定基础.

    磷酸铁锂电池正极补锂添加剂硅基负极能量密度循环寿命

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    热辊压对锂离子电池正极极片性能的影响

    吕兆财王玉西汪智涛孙晓辉...
    1443-1450页
    查看更多>>摘要：利用磷酸铁锂动力锂离子电池生产产线设备进行正极片制备,辊压工序分别将主辊温度设置为25℃、60℃、80℃、100℃、120℃,在相同主辊压力下将涂布后极片辊压至同一厚度,而后将相应极片制备成扣式电池并综合对比极片的各性能指标.结果表明热辊压对极片延展率无影响,但是会在一定程度上对辊压厚度均一性有所改善;热辊压能够降低极片的电阻,相比于常温辊压极片,100℃时极片电阻约下降2.1%;同时,热辊压可减小极片辊压后的厚度反弹,以60℃和100℃时最优,反弹率约为25℃时的一半;剥离力随辊压温度呈现先上升后下降的趋势,在60℃附近达到最高点.从扣电的性能上看,热辊压可有效降低电芯的欧姆阻抗和电荷传递阻抗,在100℃左右时最佳,这与极片膜片电阻结果一致;同时热辊压后的极片在倍率性能上也表现得更加出色,以100℃左右时最佳,但从100周循环数据上看,热辊压后极片所制扣电与常温辊压极片所制扣电无明显差别.综合各主辊温度下辊压所制极片和扣电在各性能测试中的表现,热辊压对极片和电芯性能有正向的改进作用,效果在100℃左右时达到最优.

    锂离子电池热辊压磷酸铁锂工艺窗口

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    低熔点四元硝酸盐基定型复合相变材料的制备与研究

    许荣玉陆海涛郭荷渡汤占赟...
    1451-1459页
    查看更多>>摘要：采用冷压-热烧结方法制备研究了一种形态稳定的硝酸盐基复合相变材料,该材料具有较低的熔点和较宽的温度使用范围,适用于中低温领域的热能储存.研究选取NaNO3-NaNO2-KNO2-LiNO3共晶四元硝酸盐为相变基体材料,氧化镁为结构支撑材料,石墨为导热增强剂,并对其微观结构、化学相容性、热物理性能和循环稳定性进行了一系列表征,结果表明:在烧结前后四元硝酸盐、氧化镁以及石墨之间不发生化学反应,具有良好的化学相容性及化学稳定性.在不同质量比的样品中,四元硝酸盐与氧化镁质量比为6∶4时,为复合材料的最佳配比,且其负载质量分数8%的石墨后,仍表现出优异的结构稳定性;该复合材料的熔点较低,约为70℃,分解温度达到610℃;在50～580℃的温度范围内,具有超过749 kJ/kg的储能密度;添加8%的石墨后复合材料的热导率从0.41 W/(m·K)提高到了0.77 W/(m·K);经150次循环后,复合材料表现出良好的热循环稳定性.这种具有低熔点、宽温域的盐基复合材料是中低温热能存储的有力候选者,本研究为其在中低温领域的应用提供了实践依据.

    四元硝酸盐复合相变材料低熔点宽温域热能储存

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    石蜡与低熔点合金双级联相变材料强化板翅式散热器换热性能的数值模拟

    张云峰张学文钟威蒋杜伟...
    1460-1470页
    查看更多>>摘要：相变散热技术可以通过相变材料的物态变化,有效吸收或释放热量,从而实现被动式热管理.本文建立了一种板翅式相变散热器的结构模型,研究级联相变技术的相变传热过程及优化传热性能的措施,重点分析了相变材料(PCM)的组合方式、翅片结构以及不同的PCM体积比工况对相变散热器传热性能的影响.研究结果表明,改变PCM的组合方式对相变材料传热过程有显著影响,对于采用双PCM的级联相变散热器,PCM1和PCM2呈相变温度递减排列具备更优的热管理性能;当翅片数为16时,具备更低的工作温度,并且相比于四翅片结构的相变散热单元,两种级联PCM组合的相变散热单元的凝固时间分别缩短了25.3%和22.5%.因此,当翅片数为16及翅片厚度为0.5 mm时,热管理性能较优;采用石蜡和低熔点合金材料,当PCM体积比为1∶2时,两个临界温度下的热管理时间分别延长了17.2%和15%,温升速率也随着低熔点合金所占体积增多而逐渐减小,综合考虑热管理时间和温升速率,可知PCM体积比为1∶2时级联相变散热器的热管理性能较优.

    相变材料板翅式散热器级联相变数值模拟热管理

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    相变储能材料在建筑工程建设中的应用

    杨立杰
    1471-1473页
    查看更多>>摘要：相变储能材料能与建筑材料复合实现节能效果.合理开发利用相变储能材料是优化居住空间、推动建筑领域绿色发展的有效途径.本文综述了相变储能材料的概念、分类及应用价值,介绍了相变储能材料在建筑中的节能原理,并具体阐释了相变储能材料的应用领域.

    相变储能材料建筑功能节能环保

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    普鲁士蓝类钠离子电池正极材料导电性研究进展

    赵毅伟张福华颜顺丁坤...
    1474-1486页
    查看更多>>摘要：发展具有快充性能(即超高倍率性能)的钠离子电池是目前储能领域研究的重点和热点.普鲁士蓝及其类似物(PBAs)具有有利于钠离子储存和扩散的开放式三维骨架结构,已经被证明作为钠离子电池正极材料具有巨大的潜力.然而,目前所制备的PBAs大多数存在结构缺陷和结晶水,以及其本身较差的电子电导率,导致其倍率性能不理想.本文针对PBAs导电性差的问题,从离子导电和电子导电两个方面进行讨论,首先分析了PBAs中结构缺陷以及结晶水的存在对离子导电的影响以及其本身价键结构对电子电导的影响.综述了近期对于提高PBAs导电性的相关研究:①改变晶体结构,通过减少PBAs晶体内部缺陷及结晶水,从而降低钠离子迁移距离及减少阻碍;②设计特殊的PBAs晶体结构,能有效减少钠离子传输路径;③采用复合导电材料,能构建新的电子运输途径.最后对提高PBAs导电性的三种策略进行了总结和展望,指出应该在优化PBAs结构的基础上,复合导电材料,同时增强离子电导和电子电导,以期达到最佳的倍率性能.

    钠离子电池普鲁士蓝类似物倍率性能结构优化

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