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题名电池电极过程可视化与定量化技术的研究进展
被引量：2
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作者
吕思奇
李娜
陈浩森
焦树强
宋维力
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机构
北京理工大学先进结构技术研究院
北京科技大学先进冶金国家重点实验室
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期795-817,共23页
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基金
国家自然科学基金项目(52074036)
北京理工大学科技创新计划项目(2019CX01021)
北京理工大学“特立青年学者”人才支持计划。
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文摘
2020年12月中央经济工作会议提出“碳达峰”与“碳中和”目标,明确了加快调整优化产业结构与能源结构,对发展新能源电池技术提出了新要求。在电池服役过程中,电极过程反映了电化学系统中的工作机制与演化规律,随着高比能电池体系的开发应用以及单体电池体积的增大,电池电极过程的不均匀程度更加突出。然而,电池在空间与时间维度上存在多尺度、多层级、多过程、多步骤及多场耦合的复杂特点。本综述重点整理了不同活性离子体系电池的电极过程,包括液相传质、表面电子转移、固相扩散三个主要步骤,并以高比能电池、功率型电池、长寿命电池为例,分析了电位、过电位、扩散系数、不同尺度的几何参数等对各种电池设计目标的影响,讨论了不同尺度下电极过程的非均匀对电池性能衰减的影响机制。基于已开发的电极过程可视化方法与定量化分析技术,系统总结了锂离子电池与铝电池的典型电极过程,深入分析了这两类电池电极过程的差异,为基于理解电极过程设计材料体系与优化电池结构提供了重要支撑。通过建立电极过程与电池性能之间的关系,分析并展望了存在的科学问题与技术问题,为科学指导电池设计与制造提供基础。
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关键词
二次电池
电极过程
多尺度
原位表征技术
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Keywords
secondary battery
kinetic process
multiscale
in situ characterization technique
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分类号
TM912.9
[电气工程—电力电子与电力传动]
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