锂离子电池硅基负极用功能粘结剂的研究进展 被引量：3

1

作者 张景硕 翟越 +5 位作者 赵子云 何家兴 魏伟 肖菁 吴士超 杨全红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-14,共14页

硅(Si)具有超高的理论比容量、较低的嵌锂电位及丰富的储量等优势,是发展高比能锂离子电池的关键负极材料。同纳米Si相比,低成本、高振实密度和低界面反应的微米Si应用于高体积能量密度器件独具优势。然而其300%体积形变产生的巨大应力... 硅(Si)具有超高的理论比容量、较低的嵌锂电位及丰富的储量等优势,是发展高比能锂离子电池的关键负极材料。同纳米Si相比,低成本、高振实密度和低界面反应的微米Si应用于高体积能量密度器件独具优势。然而其300%体积形变产生的巨大应力,使得颗粒破碎粉化、电极结构退化以及导电网络失效等问题更为严峻,极大制约了其商业化进程。粘结剂是适应Si体积变化,提供稳定导电网络的重要手段。开发高容量、高稳定微米Si基负极对粘结体系设计提出了更大的挑战。本文首先阐明了粘结剂的基础功能与粘结机制,然后从自愈合、电子导电、离子导电以及参与固态电解质层构建四个方面,总结了Si基负极用功能粘结剂的设计策略和作用原理,最后展望了面向实用化的Si基负极功能粘结剂面临的挑战和未来发展方向。 展开更多

关键词 锂离子电池 硅基负极 功能粘结剂 自愈合聚合物 导电聚合物

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钠离子电池锑基及铋基金属负极材料研究进展 被引量：3

2

作者 姚远 宗若奇 盖建丽 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2649-2664,共16页

钠离子电池技术因钠资源的储量优势和制造过程中的成本优势引起了广泛关注。以硬碳为代表的碳材料是目前最常用的负极材料,但其较低的理论容量限制了钠离子电池能量密度的提升。锑和铋可通过与钠离子发生可逆的合金化反应实现储钠,具有... 钠离子电池技术因钠资源的储量优势和制造过程中的成本优势引起了广泛关注。以硬碳为代表的碳材料是目前最常用的负极材料,但其较低的理论容量限制了钠离子电池能量密度的提升。锑和铋可通过与钠离子发生可逆的合金化反应实现储钠,具有高理论容量、高稳定性和高电导率,是极具潜力的新型负极材料。但由于不同合金相间的体积差异,锑和铋的钠化/脱钠过程伴随较大的体积膨胀,表现出结构稳定性较差、电极界面膜破坏、电解液持续消耗等问题,限制了产业化应用进程。本文综述了锑基及铋基金属负极材料的储钠机理、改性策略及方法。目前锑基及铋基金属负极材料的改性策略主要有调控结构和构建复合材料两种:通过调控结构策略可以减小颗粒尺寸、调整颗粒形貌,利用纳米效应减小材料应变;通过构建复合材料策略,可以将合金型负极与碳基材料等复合,利用核壳等特殊结构缓冲体积变化。此外,本文以铋锑合金为例对二元合金负极进行了介绍。最后,对复合材料的设计、规模化制造方法的开发、界面特性的研究等未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 钠离子电池 合金 负极材料 锑 铋

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储能科学与技术专业本科生培养计划的建议 被引量：22

3

作者 张强 韩晓刚 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第4期1220-1224,共5页

2020年2月,教育部、国家发展改革委、国家能源局联合发布了《储能技术专业学科发展行动计划(2020-2024年)》,这对于我国发展储能科学与技术,培养优秀专业人才具有里程碑意义。本文提出了初步的"储能科学与技术"专业的本科生... 2020年2月,教育部、国家发展改革委、国家能源局联合发布了《储能技术专业学科发展行动计划(2020-2024年)》,这对于我国发展储能科学与技术,培养优秀专业人才具有里程碑意义。本文提出了初步的"储能科学与技术"专业的本科生培养计划,包括培养目标、培养要求、知识体系、课程规划等一般性建议,希望对理科、工科以及理工科综合类高等院校的储能专业设置有一定的参考价值,以求不断细化,共同完善。从本期文章开始,将在《储能科学与技术》杂志设立《储能教育》专栏,欢迎相关的主管领导、教授、学者和储能企业人力资源主管分享和讨论线上线下针对本科生、研究生、博士生以及技术人员的储能专业培训体系。 展开更多

关键词 储能 课程 专业 大学教育

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锂离子电池纳米硅碳负极材料研究进展 被引量：24

4

作者 周军华 罗飞 +6 位作者 褚赓 刘柏男 陆浩 郑杰允 李泓 黄学杰 陈立泉 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第2期569-582,共14页

高能量密度锂离子二次电池对于缓解能源和环境危机具有重要意义。硅基材料理论比容量远超石墨,是目前公认的下一代锂离子电池负极材料。中国科学院物理研究所自1999年在国际上首次报道纳米化对于硅负极性能提升的重要作用以来,持续对纳... 高能量密度锂离子二次电池对于缓解能源和环境危机具有重要意义。硅基材料理论比容量远超石墨,是目前公认的下一代锂离子电池负极材料。中国科学院物理研究所自1999年在国际上首次报道纳米化对于硅负极性能提升的重要作用以来,持续对纳米硅基材料的基础科学问题以及产业化应用进行了大量探索,主要包括纳米硅基负极材料的脱嵌锂机理、结构及形貌的动态演变过程、应力积累与裂纹的产生和SEI的三维可视化研究等内容。本文将对这些工作的一些基础研究进行总结,并对今后负极材料的发展提出自己的见解。 展开更多

关键词 锂离子电池 负极材料 硅

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储能锂离子电池多层级失效机理及分析技术综述 被引量：20

5

作者 王怡 陈学兵 +3 位作者 王愿习 郑杰允 刘啸嵩 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2079-2094,共16页

锂离子电池电化学和安全性能与其材料、极片和电池各层级的特性密切相关,揭示储能锂离子电池多层级的失效机理,可为储能锂离子电池的设计优化、使用管控提供指导。本文以广泛应用的磷酸铁锂储能电池为例,从材料、极片、电池层级出发,分... 锂离子电池电化学和安全性能与其材料、极片和电池各层级的特性密切相关,揭示储能锂离子电池多层级的失效机理,可为储能锂离子电池的设计优化、使用管控提供指导。本文以广泛应用的磷酸铁锂储能电池为例,从材料、极片、电池层级出发,分别综述了其常见的失效形式以及对应的失效机理与表征分析技术。在本文中多层级的失效包括正负极材料的结构、组成和表界面失效以及电解液和隔膜的失效;极片的析锂、孔隙率、剥离和非均匀极化失效;电池的产气和热失控失效。最后对未来储能失效分析技术进行展望,包含先进表征技术应用、标准化失效分析流程等方面,希望能为储能锂电池失效分析技术的发展起到积极的推动作用。 展开更多

关键词 储能 锂电池 多层级 失效分析

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锂电池研究中的X射线多晶衍射实验与分析方法综述 被引量：10

6

作者 张杰男 汪君洋 +2 位作者 吕迎春 禹习谦 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第3期443-467,共25页

X射线多晶衍射技术是研究晶体结构的重要手段,通过对衍射数据的分析,能够得到材料的晶胞参数、原子占位、晶粒大小、晶粒取向、应力分布等信息,对研究材料结构与性能之间的关系具有重要意义。在锂离子电池研究领域,X射线衍射技术广泛应... X射线多晶衍射技术是研究晶体结构的重要手段,通过对衍射数据的分析,能够得到材料的晶胞参数、原子占位、晶粒大小、晶粒取向、应力分布等信息,对研究材料结构与性能之间的关系具有重要意义。在锂离子电池研究领域,X射线衍射技术广泛应用于材料合成、电芯检测及失效分析中的物相检测,极大地推动了电池材料的进步与发展。本文主要介绍了X射线多晶衍射基本原理与实验方法、测试过程常用参数设置、数据处理与结构精修方法,并结合实例介绍了X射线衍射技术在研究锂离子电池材料结构演化、反应机制、安全性能等方面的应用。 展开更多

关键词 X射线衍射 多晶分析 测试方法 锂电池

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冷冻电镜观察固态锂电池界面 被引量：1

7

作者 李伟萍 翁素婷 +3 位作者 方遒 苏东 王兆翔 王雪锋 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期86-95,共10页

固态锂电池(SSLBs)有望兼顾高能量密度和高安全性,是未来电池领域的重要发展方向。固态电解质(SSE)与电极材料之间存在界面阻抗大、相容性差等问题,严重地制约着它的发展。然而,由于辐照敏感特性,难以直接采用常规透射电子显微镜(TEM)... 固态锂电池(SSLBs)有望兼顾高能量密度和高安全性,是未来电池领域的重要发展方向。固态电解质(SSE)与电极材料之间存在界面阻抗大、相容性差等问题,严重地制约着它的发展。然而,由于辐照敏感特性,难以直接采用常规透射电子显微镜(TEM)观察界面结构。冷冻电镜(Cryo⁃EM)可以有效地缓解辐照损伤,提供更准确、真实的结构信息,有助于深入理解界面微观结构与SSLBs电化学性能之间的构效关系。本文综述了Cryo⁃EM用于观测SSLBs界面的晶体结构和化学组成,揭示了界面形成和演化机制以及SSLBs的失效机制。最后展望了Cryo⁃EM在表征SSLBs界面所面临的挑战和未来的研究方向。Cryo⁃EM在SSLBs界面研究中发挥越来越重要的作用,逐渐成为推动高性能SSLBs发展的必备技术。 展开更多

关键词 固态锂电池(SSLBs) 冷冻电镜(Cryo-EM) 固态电解质界面相(SEI) 固态电解质(SSE) 正极电解质界面层(CEI)

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基于电化学-热耦合模型的动力电池逆向仿真建模与参数辨识 被引量：1

8

作者 陶正德 张志超 郭昌梁 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2022-2029,共8页

为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速... 为了便于终端用户更容易获取到电芯内部相关的电化学参数数据,本文通过逆向拆解的方法结合电化学-热耦合模型,采用有限元仿真分析和电化学参数优化试验的方式,验证了所获取参数的精确性,并通过参数辨识的方式考虑了Bruggman系数,反应速率常数和固相扩散系数对动力电池充放电性能和温度的影响。研究结果表明:逆向拆解法可以精确地获取电池的动力学参数和热力学参数,对标锂电池的电压、温度误差范围在3%左右;Bruggman系数影响放电中后期的电压,增大数值增加极化,随着Bruggman系数的不断增大电池温度呈现减小趋势;反应速率常数影响全范围内的电压变化,温度随着反应速率常数的增大出现减小的状况,增大反应速率常数减小极化;固相扩散系数影响低SOC范围内的电压,增大数值减小极化。 展开更多

关键词 电化学-热耦合模型 逆向拆解 精度验证 参数辨识

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一种有助于稳定锂金属循环的富氟化位点框架结构 被引量：6

9

作者 王木钦 彭哲 +5 位作者 林欢 李振东 刘健 任重民 何海勇 王德宇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第1期126-135,共10页

锂金属是下一代高能量密度二次电池的理想负极材料,然而它的应用仍然受制于较差的循环稳定性。近期,二维氟化界面被广泛用于改善锂金属负极的成核机制、沉积形貌和循环稳定性。本工作通过将体积缩小化的氟化石墨颗粒与锂离子传导网络结... 锂金属是下一代高能量密度二次电池的理想负极材料,然而它的应用仍然受制于较差的循环稳定性。近期,二维氟化界面被广泛用于改善锂金属负极的成核机制、沉积形貌和循环稳定性。本工作通过将体积缩小化的氟化石墨颗粒与锂离子传导网络结合,获得了一种富氟化位点的三维框架结构。实验结果证明此类三维氟化结构可显著提升锂金属负极在不同电流密度和容量下的循环稳定性,且优于二维氟化界面结构。通过本工作的研究,证明了相较于单纯的二维氟化界面,三维锂离子传导网络和富氟化位点的合理结合可以成为一种改进的界面结构用于锂金属负极保护,为高能量密度锂金属电池的负极保护提供了新的设计思路。 展开更多

关键词 锂金属电池 锂金属负极 氟化石墨 固液界面 库伦效率

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石墨负极界面SEI膜与锂离子电池热失控 被引量：9

10

作者 张佳怡 翁素婷 +1 位作者 王兆翔 王雪锋 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2105-2118,共14页

随着商用锂离子电池(LIBs)的蓬勃发展,其安全性的欠缺成为日益凸显且亟待解决的问题。作为LIBs事故的重要形式之一,热失控过程与石墨负极固体电解质界面(SEI)膜密切相关。因此,深入了解和精准调控SEI膜的性质成为提高LIBs安全性的前提... 随着商用锂离子电池(LIBs)的蓬勃发展,其安全性的欠缺成为日益凸显且亟待解决的问题。作为LIBs事故的重要形式之一,热失控过程与石墨负极固体电解质界面(SEI)膜密切相关。因此,深入了解和精准调控SEI膜的性质成为提高LIBs安全性的前提和重要途径。本文首先对SEI膜的组分、结构,以及形成原理进行了简要介绍,尤其强调了SEI膜在热失控过程中所起的关键作用。其次,探讨了热失控过程中与SEI膜相关的不安全因素及其机理。对SEI膜的分解、锂化石墨的热解、可燃气体的释放、锂沉积、正极过渡金属(TM)对SEI膜的影响几个过程的分析表明,需要同时提高SEI膜自身的热稳定性和Li+在其中的传输能力,才能有效提高电池的安全性能。依据材料的结构和成分、性质、性能之间的决定性关系,对SEI膜的改性进行了广泛研究。调控电解液组分或在负极电极内引入添加剂进而对SEI膜进行原位调控,以及构筑无机或有机组分的人工SEI膜均能够有效调控SEI膜的特性。最后,展望了未来SEI膜的相关研究和调控方向,为提高LIBs的安全性提供了理论依据和实验指导。 展开更多

关键词 锂离子电池 石墨负极 热失控 固体电解质界面膜

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含硅负极在硫化物全固态电池中的应用 被引量：4

11

作者 闫汶琳 吴凡 +1 位作者 李泓 陈立泉 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期821-835,共15页

硫化物固态电解质具有超高离子电导率和优良力学性能,是实现全固态电池最有希望的技术路线之一。为进一步提高硫化物全固态电池的能量密度,促进其应用,理论比容量接近石墨10倍(3759 mA·h/g)的硅负极材料具有极佳的应用前景。并且S... 硫化物固态电解质具有超高离子电导率和优良力学性能,是实现全固态电池最有希望的技术路线之一。为进一步提高硫化物全固态电池的能量密度,促进其应用,理论比容量接近石墨10倍(3759 mA·h/g)的硅负极材料具有极佳的应用前景。并且Si负极和硫化物固态电解质结合,可规避Si负极在液态电池中重复生成固态电解质界面层(SEI)的问题,充分发挥Si负极的高容量,同时利用硫化物较好的力学性能缓冲硅负极巨大的体积膨胀,改善固固接触,促进离子扩散,有望实现高能量密度电池的长效循环。虽然含Si负极硫化物全固态电池极具实用前景,但是目前研究尚处于起步阶段,缺少成熟有效的表征手段和对基础科学问题的深入理解,全电池性能较差、容量衰减过快、比能量还有很大提升空间。为加速推进含Si负极硫化物全固态电池的研究进程,本文总结了近年来该领域的相关工作,分类论述了3种类型的含Si负极硫化物全固态电池(粉饼电池、湿法涂覆电池、薄膜电池),综合分析了影响其性能的关键因素,并阐明通过减小Si的颗粒尺寸、外加应力、设置合适的截止电压、调控硫化物电解质的杨氏模量等手段可以有效优化含Si负极硫化物全固态电池的性能。最后,本文分析了目前该领域面临的问题和挑战,指出未来发展趋势。 展开更多

关键词 硫化物 固态电解质 含硅负极 全固态电池

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冷冻电镜表征锂电池中的辐照敏感材料 被引量：2

12

作者 翁素婷 刘泽鹏 +7 位作者 杨高靖 张思蒙 张啸 方遒 李叶晶 王兆翔 王雪锋 陈立泉 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期760-780,共21页

冷冻电镜(cryo-EM)是表征辐照敏感材料的有力工具,已经在生命科学领域得到了广泛的应用和认可,并在2017年获得了诺贝尔化学奖。同年,冷冻电镜首次被应用于观察金属锂的纳米结构,取得了一些前所未有的结果,从此也在电池领域备受关注和蓬... 冷冻电镜(cryo-EM)是表征辐照敏感材料的有力工具,已经在生命科学领域得到了广泛的应用和认可,并在2017年获得了诺贝尔化学奖。同年,冷冻电镜首次被应用于观察金属锂的纳米结构,取得了一些前所未有的结果,从此也在电池领域备受关注和蓬勃发展。冷冻或低温不仅可以有效地缓解高能电子束对样品造成的辐照损伤,而且可以大幅降低样品的反应活性,提高样品的稳定性。冷冻电镜可以为辐照敏感材料提供纳米甚至是原子尺度的微观结构信息。本文重点介绍了冷冻电镜在表征锂电池中辐照敏感材料的相关应用和成果,包括冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-FIB-SEM)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM),以便读者了解冷冻电镜在解析电池工作机理和指导材料结构设计等方面发挥的优势和作用。随后,展示了冷冻电镜在金属锂的沉积/溶解行为、固体电解质界面(SEI)膜的纳米结构、亲锂材料的储锂机理、全固态电池中固-固界面以及正极材料表面的固体电解质界面(CEI)膜等方面的应用与研究成果。最后,展望了冷冻电镜在未来的技术发展及其在电池领域的潜在应用与机遇。冷冻电镜技术的发展将有助于解析电池材料与界面结构,了解电池运行和失效机制,从而促进高比能和高安全性电池的发展。 展开更多

关键词 冷冻电镜(cryo-EM) 冷冻聚焦离子束-扫描电子显微镜(cryo-FIB-SEM) 冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM) 金属锂电池 固体电解质界面(SEI)膜 正极电解质界面(CEI)膜

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致密储能:基于石墨烯的方法学和应用实例 被引量：1

13

作者 韩俊伟 肖菁 +3 位作者 陶莹 孔德斌 吕伟 杨全红 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1865-1873,共9页

“致密储能”,即在尽可能小的体积内存储尽可能多的能量,是解决储能器件“空间焦虑”的必由之路。以石墨烯为基元组装获得的碳材料用作电极关键材料,可促进电化学反应并在优化电极和电池体积性能方面扮演着重要的角色。本文首先总结了... “致密储能”,即在尽可能小的体积内存储尽可能多的能量,是解决储能器件“空间焦虑”的必由之路。以石墨烯为基元组装获得的碳材料用作电极关键材料,可促进电化学反应并在优化电极和电池体积性能方面扮演着重要的角色。本文首先总结了二次电池致密储能的重要性及其关键挑战,立足石墨烯致密自组装及其在高体积比容量超级电容器电极中的应用,提出了基于石墨烯的致密储能方法论;基于此着重梳理了高体积性能二次电池,特别是致密型锂离子电池电极中“收放自如”碳网络构建的研究进展,最后展望了实用工况下致密储能体系循环稳定性、快充、热安全等方面问题的应对思路。 展开更多

关键词 致密储能 锂离子电池 体积能量密度 碳材料 石墨烯

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调控LiPF6基电解液溶剂化结构稳定富锂锰基正极界面

14

作者 胡川 胡志伟 +3 位作者 李振东 李帅 王豪 王丽平 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1604-1615,共12页

富锂锰基正极材料具有高比容量和低成本的优势,有望成为下一代高能量密度金属锂电池的正极材料。然而在实际应用中,其相对于金属锂高达4.8 V的充电截止电压,会引发电解液氧化分解失效,导致正极与电解液的界面恶化使得电池难以稳定循环... 富锂锰基正极材料具有高比容量和低成本的优势,有望成为下一代高能量密度金属锂电池的正极材料。然而在实际应用中,其相对于金属锂高达4.8 V的充电截止电压,会引发电解液氧化分解失效,导致正极与电解液的界面恶化使得电池难以稳定循环。为此本文开发了以1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(TTE)充当促配位溶剂的六氟磷酸锂(LiPF6)基新型高电压电解液。实验与表征结果说明,适量TTE引入后具有更多锂盐阴离子参与锂离子配位的溶剂化结构的电解液,能够在正极表面形成5 nm厚且富含氟元素的正极电解液中间相(CEI),稳定正极界面并抑制正极层状结构的退化。使用新型电解液的富锂锰基正极对金属锂扣式电池,以99.8%的平均效率循环400次后,仍有83.9%的容量保持率(0.5 C)。组装1.25 Ah的富锂锰基正极对金属锂软包电池,在0.04 C下能够提供370 Wh/kg的质量能量密度,在0.08 C下循环45次后,仍有80%的容量保持率,表现出良好的应用前景。本研究有助于推动富锂锰基正极的应用,为高能量密度金属锂电池的研发提供实验依据。 展开更多

关键词 富锂锰基正极 高电压 电解液 正极-电解液中间相 层状结构 金属锂软包电池

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气-固反应法原位制备硫锡化合物及其结构和形貌表征

15

作者 陈文涛 张晓娜 +1 位作者 李晖 贺蒙 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期340-346,共7页

利用氩气载入的二硫化碳(CS2)蒸汽作为硫源,SnO2粉末作为锡源,通过调控反应温度,分别原位制备了三种不同的硫锡化合物:SnS2、Sn2 S3和SnS.用金属Sn粉代替SnO2作为锡源,可在更低的反应温度下获得了SnS产物.利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电... 利用氩气载入的二硫化碳(CS2)蒸汽作为硫源,SnO2粉末作为锡源,通过调控反应温度,分别原位制备了三种不同的硫锡化合物:SnS2、Sn2 S3和SnS.用金属Sn粉代替SnO2作为锡源,可在更低的反应温度下获得了SnS产物.利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)分别对反应产物进行了显微结构的表征.本文所提出的这种利用气相与固体材料反应原位制备硫锡化合物的方法有望用于基于硫锡化合物的器件制备中,简化制备工艺. 展开更多

关键词 原位反应 二硫化碳 硫化亚锡 二硫化锡 三硫化二锡 硫化亚锡纳米片层

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基于ECM的电芯电-热耦合建模与验证 被引量：3

16

作者 狄云 周正柱 +1 位作者 党会鸿 葛志浩 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2638-2648,共11页

电芯内阻不仅影响电池的电性能,而且影响电池工作过程中的温度。本工作通过恒流充放电搁置测试,建立二阶等效电路模型(ECM),辨识电芯在不同电流、温度和SOC下的电容、电阻参数,计算电芯电性能,同时给出Bernardi产热模型中的不可逆热,不... 电芯内阻不仅影响电池的电性能,而且影响电池工作过程中的温度。本工作通过恒流充放电搁置测试,建立二阶等效电路模型(ECM),辨识电芯在不同电流、温度和SOC下的电容、电阻参数,计算电芯电性能,同时给出Bernardi产热模型中的不可逆热,不可逆热结合可逆热计算电芯产热,通过STAR-CCM+将电-热模型耦合,模拟电芯在不同工况下的电响应与温度响应;由于HPPC存在脉冲时间短、内阻体现不完整等缺点,故本工作采取恒流充放电搁置测试获得RC参数,进行等效电路仿真,研究结果表明:将恒流充放电搁置测试得到的RC参数导入电-热耦合模型中,仿真结果对比实验偏差很小。 展开更多

关键词 等效电路模型(ECM) Bernardi产热模型 恒流充放电搁置测试 电-热耦合 STAR-CCM+

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原位固化对硅氧负极性能的影响

17

作者 张文 李爽 +1 位作者 陈诚 谌强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1045-1050,共6页

利用聚合物单体与引发剂在加热情况下能自发聚合的特点,在硅负极电解液中引入高离子电导率单体和引发剂,注液后采用热聚合的方式制备了原位固化的硅负极电芯。通过充放电设备测试了电芯的循环、倍率等性能,通过扫描电子显微镜(SEM)、X... 利用聚合物单体与引发剂在加热情况下能自发聚合的特点,在硅负极电解液中引入高离子电导率单体和引发剂,注液后采用热聚合的方式制备了原位固化的硅负极电芯。通过充放电设备测试了电芯的循环、倍率等性能,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱仪(XRD)、电化学工作站以及压汞仪等表征测试手段,对硅负极极片形貌和电化学性能进行表征。结果表明,固化后电芯常温0.5 C循环次数为349周,相比于液态电芯的230周,循环次数提升51.74%,同时固化后硅负极极片膨胀率相比液态电芯降低4.6%,极片孔隙率降低3.8%,且减少了循环后EIS和DCIR的增长,电芯性能明显优于液态电芯。从极片表征结果看出,固化可以改善硅负极极片界面,在硅负极表面和极片孔隙内形成一层聚合物电解质层,避免硅负极在嵌锂时膨胀粉化脱落,并稳定极片离子和电子导电网络。本研究有助于推动硅负极应用,为高能量密度电池技术的研发提供实验依据。 展开更多

关键词 原位聚合 硅氧负极 极片界面 膨胀

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