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高稳定水系锌离子电池PANI包覆钒化合物阴极材料
被引量:
1
1
作者
鲁杰
杜娴
+4 位作者
师玉璞
李卓
曹娜
杜珣涛
杜慧玲
《储能科学与技术》
北大核心
2025年第1期42-53,共12页
具有多种晶体结构的钒化合物具有较高的理论容量,被认为是一种很有前途的水系锌离子电池阴极材料,但由于钒化合物锌离子扩散缓慢,结构稳定性差,限制了其进一步发展。本文通过简单一步水热法设计合成了Mn(VO3)2-NaV8O20异质结纳米带,并...
具有多种晶体结构的钒化合物具有较高的理论容量,被认为是一种很有前途的水系锌离子电池阴极材料,但由于钒化合物锌离子扩散缓慢,结构稳定性差,限制了其进一步发展。本文通过简单一步水热法设计合成了Mn(VO3)2-NaV8O20异质结纳米带,并通过静电自组装法将聚苯胺(PANI)薄膜包覆在纳米带表面,制备出Mn(VO3)2-NaV8O20@PANI(PMNVO)复合材料,在两种策略协同作用下,实现了高效离子-电子协同传输,获得了高锌离子传输速率、高储锌性能、晶体结构稳定水系锌离子电池(AZIBs)阴极材料。实验结果表明,两种晶体间的异质结界面增强了锌的电荷转移动力学,改善了锌的扩散动力学,纳米带形貌提供了更多的反应活性位点。此外,与PANI复合,材料导电性增强,晶体结构更稳定,使得PMNVO具有优异的储锌性能及电化学动力。具体测试结果为,当PMNVO的电流密度为0.2 A/g时,比容量为417.6 mAh/g;在1 A/g下,初始比容量为360.3 mAh/g,200次循环后的容量保持率为91.0%;在8 A/g下,初始比容量为189.3 mAh/g,3000次循环后的容量保持率为99.3%,倍率性能优异且循环寿命较长;表观扩散系数为4.97×10^(-11)~1.87×10^(-10)cm^(2)/s,电化学动力学良好。本文为AZIBs阴极材料的设计提供了一个范例。
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关键词
钒基阴极
异质结
聚苯胺包覆
水系锌离子电池
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职称材料
锂离子电池无损析锂检测研究进展
被引量:
14
2
作者
邓林旺
冯天宇
+2 位作者
舒时伟
郭彬
张子峰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期263-277,共15页
人们对新能源汽车快速充电的需求与现有纯电动汽车的充电效率之间的矛盾将会越来越突出。锂离子电池在正常充电速率下,锂离子嵌入石墨负极;当充电倍率逐渐增大时,金属锂来不及嵌入石墨层状结构时便会沉积在石墨颗粒表面,出现“析锂”现...
人们对新能源汽车快速充电的需求与现有纯电动汽车的充电效率之间的矛盾将会越来越突出。锂离子电池在正常充电速率下,锂离子嵌入石墨负极;当充电倍率逐渐增大时,金属锂来不及嵌入石墨层状结构时便会沉积在石墨颗粒表面,出现“析锂”现象。当析锂现象随时间慢慢累积后,电池容量渐渐降低,严重时甚至会发生热失控事件。在锂电池早期发展阶段,检测析锂非常具有挑战性,且主要基于拆解电池后的形貌检测,这类检测方法对电芯造成了不可逆的损坏,无论是在后期研究还是实际应用中都是非常不友好的方式。近年来,研究人员已经提出了许多无损(即非拆解的方式)析锂检测方法,本文综述了无损析锂检测的方法,将其分为四类:(1)基于锂引起电芯老化的检测方法;(2)基于锂引起阻抗变化的检测方法;(3)基于锂引起电化学反应的检测方法;(4)基于锂引起电芯物理化学特性变化的检测方法。本文系统地对现有的无损析锂检测方法的原理、优缺点进行了概述,并对目前无损析锂检测方法进行了总结与展望,以提出这一不断发展的研究领域的技术现状和当前的研究空白。
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关键词
析锂检测
无损检测
在线检测
锂离子电池
电池安全
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职称材料
锂离子电池快充策略技术研究进展
被引量:
13
3
作者
邓林旺
冯天宇
+2 位作者
舒时伟
张子峰
郭彬
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2879-2890,共12页
电动汽车的普及是锂离子电池的主要需求来源之一。而电动汽车的充电性能是影响普及进程的一个重要的考量参数。在材料体系不变的情况下,取代传统恒流恒压充电策略的新型充电策略近10年内也吸引了很多研究者的关注。另外,新一代电池管理...
电动汽车的普及是锂离子电池的主要需求来源之一。而电动汽车的充电性能是影响普及进程的一个重要的考量参数。在材料体系不变的情况下,取代传统恒流恒压充电策略的新型充电策略近10年内也吸引了很多研究者的关注。另外,新一代电池管理系统也对充电策略提出了更高的要求。本文阐述了各种优化的充电方法及其特点和应用。研究结果表明,与传统的恒流恒压充电策略相比,优化的充电方法可以减少充电时间,改善充电性能并有效延长电池寿命。最后,本文还提出了对未来优化充电策略的展望,希望未来在线辨识和实时更新的模型参数的方法或者通过在线的方法辨识特征信号带来更加强大的充电策略。
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关键词
快充
充电策略
电池管理系统
锂离子电池
电动汽车
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职称材料
基于机器视觉的延胡索外观品质在线检测与分拣
4
作者
董成烨
李东方
+1 位作者
康朔
王俊
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
北大核心
2025年第3期492-502,共11页
为实现延胡索外观品质的检测与分拣,本研究搭建了一套基于机器视觉的在线检测试验台,通过该试验台采集延胡索在线检测图像,构建延胡索图像数据集,训练并测试基于深度学习的目标检测算法,包括Faster R-CNN、YOLO-V5、YOLO-X、CornerNet、...
为实现延胡索外观品质的检测与分拣,本研究搭建了一套基于机器视觉的在线检测试验台,通过该试验台采集延胡索在线检测图像,构建延胡索图像数据集,训练并测试基于深度学习的目标检测算法,包括Faster R-CNN、YOLO-V5、YOLO-X、CornerNet、CenterNet和Detection Transformer。结果表明:YOLO-X对延胡索的检测效果最好,对各等级延胡索检测的平均精确度均值达93.45%。将YOLO-X模型搭载至试验台,并辅以“中央”分拣算法,成功实现了延胡索的精准检测与分拣。经测试,当传送带运行速度为83 mm/s时,“中央”分拣算法对各等级延胡索的平均分拣准确率可达91.69%。本研究结合机器视觉与深度学习技术,实现了延胡索外观品质的无损检测与精准分拣,有助于促进延胡索产业的发展。
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关键词
延胡索
机器视觉
深度学习
在线检测
分拣
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职称材料
燃料电池阳极非铂Ir基催化剂的研究
5
作者
陶思成
史瑞祥
+1 位作者
谢鑫
李伟
《电源技术》
CAS
北大核心
2019年第8期1336-1339,共4页
用柠檬酸钠作为表面活性剂,通过有机聚合物薄膜平面蒸干法制备了新型Ir/C催化剂(N-Ir/C),作为阴离子交换膜燃料电池的阳极氢氧化(HOR)催化剂。实验结果表明:该方法制备的N-Ir/C催化剂的颗粒粒径得到了有效的控制,且分散性好,HOR催化活...
用柠檬酸钠作为表面活性剂,通过有机聚合物薄膜平面蒸干法制备了新型Ir/C催化剂(N-Ir/C),作为阴离子交换膜燃料电池的阳极氢氧化(HOR)催化剂。实验结果表明:该方法制备的N-Ir/C催化剂的颗粒粒径得到了有效的控制,且分散性好,HOR催化活性、稳定性得到显著提高。在碱性介质中,N-Ir/C催化剂在0.05V(vs.RHE)下的表观比活性达到了2.046mA/cm^2,表现出了与Pt基催化剂相媲美的催化活性;在恒电位0.25V vs.RHE下,N-Ir/C催化剂的催化活性在1h后仅仅下降了4.3%,其稳定性显著优越于传统方法制备的Ir/C催化剂。
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关键词
燃料电池
氢氧化
Ir基
柠檬酸钠
有机聚合物薄膜
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职称材料
不同荷电状态下电池模组热失控传播对比试验
6
作者
陈晔
李晋
+6 位作者
赵瑞兰
张少禹
储玉喜
杨康
廖晓雪
蒋波
卓萍
《储能科学与技术》
2025年第9期3402-3413,共12页
电芯热失控引发模组内的热失控传播是造成电池系统严重事故的重要原因。为了探究真实电池模组的热失控传播行为及其集装箱运输风险,本文以1P31S电池模组为研究对象,开展了包装箱运输场景下的热失控传播实尺度试验,并基于试验结果重点研...
电芯热失控引发模组内的热失控传播是造成电池系统严重事故的重要原因。为了探究真实电池模组的热失控传播行为及其集装箱运输风险,本文以1P31S电池模组为研究对象,开展了包装箱运输场景下的热失控传播实尺度试验,并基于试验结果重点研究了荷电状态对热失控传播过程的影响。结果表明,同时加热触发两颗电芯失效不会引发30%荷电状态(SOC)模组内的热失控传播,但会造成100%SOC模组(主/备热触发的4颗电芯满电,其余电芯30%SOC)内9~10颗电芯热失控,热失控传播速度为0.0315~0.0606 mm/s,并导致包装珍珠棉和模组塑料顶盖被熔毁;随着荷电状态的增加,模组内电芯和包装箱最高温度、电芯间热失控传播速度和传递热量均有所增加;100%SOC模组内热触发电芯和邻近电芯测得的最高温度分别为495.2℃和649.5℃,明显高于30%SOC模组的237.2℃和131.9℃,且100%SOC热失控传播产生的大量热量导致包装箱顶部中心最高温度达57.1℃,几乎是30%SOC模组的2倍;当来自上一级的热传导热量不大于117.1kJ时,不会诱发30%SOC电芯失效,当接收到的热量大于140.8kJ时会导致其热失控,而100%SOC电芯间形成热失控传播所需的热量仅为61.2 kJ。该研究可为电池模组设计及电池模组集装箱运输安全提供参考。
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关键词
电池模组
热失控传播
荷电状态
温度
热量传递
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职称材料
题名
高稳定水系锌离子电池PANI包覆钒化合物阴极材料
被引量:
1
1
作者
鲁杰
杜娴
师玉璞
李卓
曹娜
杜珣涛
杜慧玲
机构
西安科技大学机械工程学院
西安科技大学材料科学与工程学院
西安科技大学安全科学与工程学院
深圳市比亚迪锂电池有限公司
坑梓分
公司
出处
《储能科学与技术》
北大核心
2025年第1期42-53,共12页
基金
国家自然科学基金(52172099)
陕西省省级联合基金(2021JLM-28)。
文摘
具有多种晶体结构的钒化合物具有较高的理论容量,被认为是一种很有前途的水系锌离子电池阴极材料,但由于钒化合物锌离子扩散缓慢,结构稳定性差,限制了其进一步发展。本文通过简单一步水热法设计合成了Mn(VO3)2-NaV8O20异质结纳米带,并通过静电自组装法将聚苯胺(PANI)薄膜包覆在纳米带表面,制备出Mn(VO3)2-NaV8O20@PANI(PMNVO)复合材料,在两种策略协同作用下,实现了高效离子-电子协同传输,获得了高锌离子传输速率、高储锌性能、晶体结构稳定水系锌离子电池(AZIBs)阴极材料。实验结果表明,两种晶体间的异质结界面增强了锌的电荷转移动力学,改善了锌的扩散动力学,纳米带形貌提供了更多的反应活性位点。此外,与PANI复合,材料导电性增强,晶体结构更稳定,使得PMNVO具有优异的储锌性能及电化学动力。具体测试结果为,当PMNVO的电流密度为0.2 A/g时,比容量为417.6 mAh/g;在1 A/g下,初始比容量为360.3 mAh/g,200次循环后的容量保持率为91.0%;在8 A/g下,初始比容量为189.3 mAh/g,3000次循环后的容量保持率为99.3%,倍率性能优异且循环寿命较长;表观扩散系数为4.97×10^(-11)~1.87×10^(-10)cm^(2)/s,电化学动力学良好。本文为AZIBs阴极材料的设计提供了一个范例。
关键词
钒基阴极
异质结
聚苯胺包覆
水系锌离子电池
Keywords
vanadium-based cathodes
heterogeneous structure
PANI-coated
aqueous zincion battery
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
锂离子电池无损析锂检测研究进展
被引量:
14
2
作者
邓林旺
冯天宇
舒时伟
郭彬
张子峰
机构
深圳市比亚迪锂电池有限公司
坑梓分
公司
弗迪动力
有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期263-277,共15页
文摘
人们对新能源汽车快速充电的需求与现有纯电动汽车的充电效率之间的矛盾将会越来越突出。锂离子电池在正常充电速率下,锂离子嵌入石墨负极;当充电倍率逐渐增大时,金属锂来不及嵌入石墨层状结构时便会沉积在石墨颗粒表面,出现“析锂”现象。当析锂现象随时间慢慢累积后,电池容量渐渐降低,严重时甚至会发生热失控事件。在锂电池早期发展阶段,检测析锂非常具有挑战性,且主要基于拆解电池后的形貌检测,这类检测方法对电芯造成了不可逆的损坏,无论是在后期研究还是实际应用中都是非常不友好的方式。近年来,研究人员已经提出了许多无损(即非拆解的方式)析锂检测方法,本文综述了无损析锂检测的方法,将其分为四类:(1)基于锂引起电芯老化的检测方法;(2)基于锂引起阻抗变化的检测方法;(3)基于锂引起电化学反应的检测方法;(4)基于锂引起电芯物理化学特性变化的检测方法。本文系统地对现有的无损析锂检测方法的原理、优缺点进行了概述,并对目前无损析锂检测方法进行了总结与展望,以提出这一不断发展的研究领域的技术现状和当前的研究空白。
关键词
析锂检测
无损检测
在线检测
锂离子电池
电池安全
Keywords
lithium plating detection
nondestructive detection
online detection
lithium-ion battery
battery safety
分类号
TM911.3 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
锂离子电池快充策略技术研究进展
被引量:
13
3
作者
邓林旺
冯天宇
舒时伟
张子峰
郭彬
机构
深圳市比亚迪锂电池有限公司
坑梓分
公司
弗迪动力
有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2879-2890,共12页
文摘
电动汽车的普及是锂离子电池的主要需求来源之一。而电动汽车的充电性能是影响普及进程的一个重要的考量参数。在材料体系不变的情况下,取代传统恒流恒压充电策略的新型充电策略近10年内也吸引了很多研究者的关注。另外,新一代电池管理系统也对充电策略提出了更高的要求。本文阐述了各种优化的充电方法及其特点和应用。研究结果表明,与传统的恒流恒压充电策略相比,优化的充电方法可以减少充电时间,改善充电性能并有效延长电池寿命。最后,本文还提出了对未来优化充电策略的展望,希望未来在线辨识和实时更新的模型参数的方法或者通过在线的方法辨识特征信号带来更加强大的充电策略。
关键词
快充
充电策略
电池管理系统
锂离子电池
电动汽车
Keywords
lithium plating detection
non-destructive detection
online detection
lithium-ion battery
battery safety
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于机器视觉的延胡索外观品质在线检测与分拣
4
作者
董成烨
李东方
康朔
王俊
机构
浙江大学生物系统工程与食品科学学院
深圳市比亚迪锂电池有限公司
出处
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
北大核心
2025年第3期492-502,共11页
基金
浙江省重点研发计划项目(2021C02016)。
文摘
为实现延胡索外观品质的检测与分拣,本研究搭建了一套基于机器视觉的在线检测试验台,通过该试验台采集延胡索在线检测图像,构建延胡索图像数据集,训练并测试基于深度学习的目标检测算法,包括Faster R-CNN、YOLO-V5、YOLO-X、CornerNet、CenterNet和Detection Transformer。结果表明:YOLO-X对延胡索的检测效果最好,对各等级延胡索检测的平均精确度均值达93.45%。将YOLO-X模型搭载至试验台,并辅以“中央”分拣算法,成功实现了延胡索的精准检测与分拣。经测试,当传送带运行速度为83 mm/s时,“中央”分拣算法对各等级延胡索的平均分拣准确率可达91.69%。本研究结合机器视觉与深度学习技术,实现了延胡索外观品质的无损检测与精准分拣,有助于促进延胡索产业的发展。
关键词
延胡索
机器视觉
深度学习
在线检测
分拣
Keywords
Corydalis yanhusuo
machine vision
deep learning
online detection
sorting
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
S238 [农业科学—农业机械化工程]
S567.239 [农业科学—中草药栽培]
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职称材料
题名
燃料电池阳极非铂Ir基催化剂的研究
5
作者
陶思成
史瑞祥
谢鑫
李伟
机构
深圳
渝鹏新能源汽车检测研究
有限公司
国家客车质量监督检验中心
深圳市比亚迪锂电池有限公司
坑梓分
公司
出处
《电源技术》
CAS
北大核心
2019年第8期1336-1339,共4页
文摘
用柠檬酸钠作为表面活性剂,通过有机聚合物薄膜平面蒸干法制备了新型Ir/C催化剂(N-Ir/C),作为阴离子交换膜燃料电池的阳极氢氧化(HOR)催化剂。实验结果表明:该方法制备的N-Ir/C催化剂的颗粒粒径得到了有效的控制,且分散性好,HOR催化活性、稳定性得到显著提高。在碱性介质中,N-Ir/C催化剂在0.05V(vs.RHE)下的表观比活性达到了2.046mA/cm^2,表现出了与Pt基催化剂相媲美的催化活性;在恒电位0.25V vs.RHE下,N-Ir/C催化剂的催化活性在1h后仅仅下降了4.3%,其稳定性显著优越于传统方法制备的Ir/C催化剂。
关键词
燃料电池
氢氧化
Ir基
柠檬酸钠
有机聚合物薄膜
Keywords
fuel cell
hydrogen oxidation reaction
Ir base
sodiumcitrate
organic polymer film
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
不同荷电状态下电池模组热失控传播对比试验
6
作者
陈晔
李晋
赵瑞兰
张少禹
储玉喜
杨康
廖晓雪
蒋波
卓萍
机构
应急管理部天津消防研究所
出处
《储能科学与技术》
2025年第9期3402-3413,共12页
基金
国际锂离子电池储能安全评价关键技术合作研发项目(2022YFE0207400)
新能源电动汽车绿色高效灭火系统研发项目(2024EMST111107)。
文摘
电芯热失控引发模组内的热失控传播是造成电池系统严重事故的重要原因。为了探究真实电池模组的热失控传播行为及其集装箱运输风险,本文以1P31S电池模组为研究对象,开展了包装箱运输场景下的热失控传播实尺度试验,并基于试验结果重点研究了荷电状态对热失控传播过程的影响。结果表明,同时加热触发两颗电芯失效不会引发30%荷电状态(SOC)模组内的热失控传播,但会造成100%SOC模组(主/备热触发的4颗电芯满电,其余电芯30%SOC)内9~10颗电芯热失控,热失控传播速度为0.0315~0.0606 mm/s,并导致包装珍珠棉和模组塑料顶盖被熔毁;随着荷电状态的增加,模组内电芯和包装箱最高温度、电芯间热失控传播速度和传递热量均有所增加;100%SOC模组内热触发电芯和邻近电芯测得的最高温度分别为495.2℃和649.5℃,明显高于30%SOC模组的237.2℃和131.9℃,且100%SOC热失控传播产生的大量热量导致包装箱顶部中心最高温度达57.1℃,几乎是30%SOC模组的2倍;当来自上一级的热传导热量不大于117.1kJ时,不会诱发30%SOC电芯失效,当接收到的热量大于140.8kJ时会导致其热失控,而100%SOC电芯间形成热失控传播所需的热量仅为61.2 kJ。该研究可为电池模组设计及电池模组集装箱运输安全提供参考。
关键词
电池模组
热失控传播
荷电状态
温度
热量传递
Keywords
battery module
thermal runaway propagation
state of charge
temperature
heat transfer
分类号
X913.4 [环境科学与工程]
TM912 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高稳定水系锌离子电池PANI包覆钒化合物阴极材料
鲁杰
杜娴
师玉璞
李卓
曹娜
杜珣涛
杜慧玲
《储能科学与技术》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
锂离子电池无损析锂检测研究进展
邓林旺
冯天宇
舒时伟
郭彬
张子峰
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
14
在线阅读
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职称材料
3
锂离子电池快充策略技术研究进展
邓林旺
冯天宇
舒时伟
张子峰
郭彬
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
13
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职称材料
4
基于机器视觉的延胡索外观品质在线检测与分拣
董成烨
李东方
康朔
王俊
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
燃料电池阳极非铂Ir基催化剂的研究
陶思成
史瑞祥
谢鑫
李伟
《电源技术》
CAS
北大核心
2019
0
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职称材料
6
不同荷电状态下电池模组热失控传播对比试验
陈晔
李晋
赵瑞兰
张少禹
储玉喜
杨康
廖晓雪
蒋波
卓萍
《储能科学与技术》
2025
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职称材料
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