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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

    低温钠离子电池电解液研究进展

    王立锋任乃青杨海姚雨...
    2206-2223页
    查看更多>>摘要:发展大规模储能技术是实现清洁能源的高效利用,进而实现国家碳中和目标的关键.相较于目前广泛应用的锂离子电池,钠离子电池(sodium ion batteries,SIBs)原材料资源丰度高且成本低,是非常有潜力的一种大规模储能技术.近年来,SIBs在室温下表现出优异的电化学性能,但其在低温下的应用面临着诸多挑战,这极大地限制了其在极端环境下的应用.缓慢的钠离子扩散速率和较差的电荷转移动力学是导致SIBs低温下性能差的主要原因,而这与控制体相和界面离子传输的电解液密切相关.本文首先从电解液角度简要阐述了SIBs低温性能衰退的原因;然后,从传统电解液优化和新型低温电解液两个方面综述了低温电解液的研究进展,系统地总结了低温SIBs电解液中有关碳酸酯类溶剂、醚类溶剂、添加剂和溶剂化结构的相关研究;最后,对低温电解液的发展前景予以展望.

    钠离子电池低温电解液添加剂

    低温锂电池电解液的研究与应用

    陆洋闫帅帅马骁刘誌...
    2224-2242页
    查看更多>>摘要:随着电动汽车和消费电子领域的快速发展,由锂电池主导的现代新能源市场对电化学储能技术的性能要求愈发多元化.锂电池的有效工作温度范围是影响其实际应用的关键性能之一,但是在低温环境下,商用碳酸酯基电解液的电导率明显下降,黏度上升,电极和电解液中锂离子的迁移变得困难,导致电池放电容量下降,循环寿命缩短,严重限制了锂电池的实际应用范围,因此,设计高性能的低温电解液用于提高锂电池低温性能是拓宽锂电池实际应用范围的关键.本文针对性分析了锂电池低温性能衰退的原因,从传统电解液优化和新型低温电解液两个方面综述了低温电解液的研究发展现状,归纳总结了低温电解液中有关溶剂、溶质、添加剂和溶剂化结构的相关研究.本文着重介绍了优化锂离子去溶剂化过程在低温电解液设计中的指导性意义,强调了微观溶剂化结构对理解低温下的界面和锂离子的迁移行为的关键作用,旨在从更全面的角度、更有效地指导未来低温电解液的设计,为低温环境下大容量储能系统研究提供借鉴.

    锂离子电池锂金属电池低温电解液溶剂化结构

    聚合物基电解质在低温固态锂电池中的应用与挑战

    王宇豪李志勇郭新
    2243-2258页
    查看更多>>摘要:由于其良好的柔韧性、与电极兼容性好、易加工等特点,聚合物基电解质在固态锂电池中极具应用前景.聚合物基固态电池可在室温下稳定工作,在低温下(≤0℃),聚合物电解质离子电导率的降低和缓慢的锂离子传输动力学导致电池极化增大,放电容量急剧衰减,且低温下枝晶生长更加严重,极大限制了固态电池在低温环境中的应用.本文通过对近期相关文献进行探讨,首先介绍了聚合物基电解质在低温下应用面临的挑战和局限,接着阐述了聚合物基电解质的离子传导机制,通过实例重点阐述了低温聚合物基电解质的设计策略及应用,包括添加无机/有机填料、引入液体塑化剂、分子结构工程等优化聚合物基电解质体相离子传导的方法,以及原位聚合和构建良好的固体电解质界面/正极电解质界面等优化聚合物基电解质和电极间界面离子传输的方法.最后,评估并展望了低温聚合物基电解质的传输机制、设计原则、制备方法的不足及创新.本文有望促进聚合物基电解质及其固态锂电池在低温下的应用.

    聚合物基电解质低温离子传导固态锂电池

    基于有机电极材料的低温电池研究进展

    王浩天王永刚董晓丽
    2259-2269页
    查看更多>>摘要:基于无机嵌入化合物电极材料的锂离子电池在低温(<-20℃)下会失去大部分容量,限制了其在电动汽车、航空航天和国防等关键领域的应用.与传统的无机嵌入化合物电极材料相比,具有氧化还原活性基团的有机电极材料通常表现出较快的电极反应动力学、较强的载流子适应性和优异的低温性能.同时,有机电极材料具有结构可设计性强、资源丰富、环境友好等优点,近年来在二次电池研究领域中受到了广泛关注.本文主要介绍了基于有机电极材料的低温电池体系的研究进展,根据不同氧化还原反应机理对有机电极材料进行了分类,阐述了有机电极材料的储能机制及其特点,结合近几年国内外研究介绍了有机物金属(离子)、非金属离子电池,有机物双离子电池等几类典型的低温有机物电池体系,分析了不同工作机理的有机电极材料在低温下的电化学行为,最后总结了有机电极材料在低温电池中的应用前景和挑战,旨在为未来低温有机物电池中有机电极材料的设计及其与电解液的适配性提供指导.

    有机电极材料储能机制低温电池双离子电池

    低温锂电池电解液的发展及展望

    姜森陈龙孙创超王金泽...
    2270-2285页
    查看更多>>摘要:锂电池因具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长以及成本低等优点,在便携式电子产品及电动汽车等领域得到广泛使用.然而,在低温条件下,充电困难、放电容量低和寿命短等问题极大地限制了其在低温环境中的应用.因此,探究锂电池低温失效机制并改善其低温性能势在必行.本文从电解液设计角度,总结了电解液对低温锂电池的影响及失效机制,着重介绍了提升锂电池低温性能的策略及机理.在低温条件下,变缓的锂离子扩散、激增的电池内阻、不稳定的电极/电解液界面和潜在的锂沉积等是造成锂电池性能衰退的主要原因.电解液工程(如优化电解液溶剂、锂盐和添加剂等组分)可以拓宽电解液的液程、构建稳定的电极/电解液界面和加快脱溶剂化速率,能够有效地改善锂电池的低温性能.此外,本文强调了低温高性能电解液设计需同时满足高的离子电导率、稳定的电极/电解液界面膜和快速脱溶剂化能力3个条件,为未来新型溶剂合成与电解液设计提供了理论指导.

    低温电解液电极/电解液界面脱溶剂化锂电池

    低温型锂离子电池中的非水电解质研究进展

    李昌豪汪书苹杨献坤曾子琪...
    2286-2299页
    查看更多>>摘要:锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用.开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可满足科学探索与军事战略地位的高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求.电解液作为锂离子电池中一个重要组成部分,对低温下锂离子电池的性能表现起着决定性的作用.传统碳酸酯电解液的高熔点以及低温下的离子传输速度缓慢的特性,会导致寒冷环境下电池输出功率的下降甚至电池失效.引入低熔点组分溶剂,降低碳酸乙烯酯溶剂在电解液中的比例或者设计无碳酸乙烯酯电解液,可以有效改善电解液的液程范围和离子导电能力,从而减小电池极化,提升锂离子电池的低温性能.本文首先从电解液的角度阐述了LIBs在低温下的失效原因和析锂机制.在此基础上,探讨了近五年来关于低温电解液设计的研究成果和改性策略,包括溶剂分子、锂盐和成膜添加剂的选择等.此外,介绍了近年来提出的高熵电解液、稀释高浓电解液和弱溶剂化电解液等新型电解液设计策略.最后,总结了低温电解液设计策略的优缺点、科学挑战,并就该领域的现状提出了未来可能的发展方向.

    锂离子电池电解液低温有机溶剂

    低温锂离子电池测试标准及研究进展

    王文涛魏一凡黄鲲吕国伟...
    2300-2307页
    查看更多>>摘要:锂离子电池因其能量密度高、使用寿命长和无记忆效应等优势逐渐延伸至了低温环境领域,然而锂离子电池在低温环境下存在容量快速衰减、倍率性能差等问题.本文通过对近期相关文献的探讨,对现有锂离子电池测试标准进行了差异化分析,重点分析了不同测试标准对锂离子电池低温测试条件以及技术要求的差异.对于锂离子电池低温性能提升策略,主要从电解液设计及电极材料设计的角度进行了介绍;在电解液设计方面,重点介绍了电解液添加剂设计、共溶剂设计、锂盐改性设计以及锂盐与溶剂复合改性设计等策略;在电极材料设计方面,主要介绍了纳米化、掺杂、包覆、掺杂/包覆复合改性、异质结构设计等策略.综合分析表明,结合现有锂离子电池测试标准要求,采用电解液改性设计结合电极材料结构设计的策略,通过提升电解液在低温条件下的离子电导率与增强电极材料在低温条件下的电荷转移能力,有望克服锂离子电池在低温环境下容量衰减快、倍率性能差等问题.

    锂离子电池低温性能电解质测试标准

    钾离子电池低温电解质的研究进展

    赵飞陈英华马征李茜...
    2308-2316页
    查看更多>>摘要:钾离子电池因其能量密度高、廉价易得等特点,已成为有潜力的储能设备,尤其钾离子更小的斯托克斯半径,使超低温钾离子电池成为可能.然而,传统电解质会使钾离子电池在低温下生长枝晶,导致电池失效并造成安全隐患.因此,改善电解质的低温特性对提高钾离子电池低温性能至关重要.本文综述了近些年钾离子电池低温电解质的研究进展,其大致可分为三类,即非水系电解液、水系电解液和固态电解质.其中,非水系电解液大多含弱溶剂化醚类溶剂和添加剂,提高界面去溶剂化过程的同时使电极表面形成良好的界面膜,以提高电池的低温性能;水系电解液通过引入特定的添加剂分子降低电解液凝固点的同时破坏H2O分子间氢键网络,实现电池低温性能;固态电解质以准固态电解质为主,使聚合物骨架孔道中保留少量液态电解液以提高电解质体相离子传输,并降低电解质与电极界面接触阻抗,最终提高电池的低温性能.

    钾离子电池低温性能非水系电解液水系电解液固态电解质

    基于专利情报分析的锂离子电池用低温电解液的发展现状和研究进展

    李征杨振忠王琼胡仁宗...
    2317-2326页
    查看更多>>摘要:锂离子电池已在移动设备、电动交通工具和储能系统等领域得到广泛应用,随着信息化与军事现代化建设的快速发展,锂离子电池的使用需要适应更宽的工作温度区间,因此,开发能够在低温条件下稳定工作的锂离子电池,可以满足在高寒地区、两极地区,以及高空和近太空等区域对能量储存及释放的需求.电解液作为锂离子电池的一个重要组成部分,在电池中承担着锂离子的传输、在正负极界面生成固体电解质膜等重要作用,其低温性能会很大程度上影响锂离子电池的低温性能.由于电解液的优化在实际应用中更易于操作和实现,因而已成为该领域的研究热点.本文首先介绍了锂离子电池用低温电解液的研究现状和存在问题,然后从与市场和产业关系更为密切的锂离子电池低温电解液的相关专利申请入手,分析了其总体申请情况以及电解质盐、溶剂和添加剂等各技术分支的研究进展,并对重点申请人进行了分析,最后指出了国内创新主体在专利布局方面的不足之处,并给出了建议,为锂离子电池用低温电解液领域的研究提供参考.

    锂离子电池低温电解液专利情报分析

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