2025年, 第49卷, 第1期　
刊出日期：2025-01-20

  

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本刊特约
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  共价有机骨架参与构建稳定的硅负极SEI膜的研究

  李响, 王艳, 孙嘉阳, 冯怀伟, 朱国斌, 郑洪河

  电源技术. 2025, 49(1): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.001

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  硅负极材料因其剧烈的体积变化、颗粒破碎及其表面不断发生的固体电解质相界面(SEI)膜的破裂和重整等问题严重影响了产业应用。使用新型电活性共价有机骨架(COF)材料对纳米硅颗粒的表面进行修饰,发展了高性能的纳米硅负极材料,其中COF层不仅可以有效缓冲硅颗粒的体积膨胀,调节SEI的成分,还可以得到由LiF和LiN组成的坚固且机械稳定的SEI膜,保护了硅颗粒,显著提高了硅负极材料的循环稳定性,从而证实了电活性COF作用于纳米硅负极材料的独特优势,拓宽了硅材料界面修饰的新途径。
人物专访
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  资源共享、互惠互利、共同发展、长期共存——专访超威电源集团有限公司中央研究院院长刘孝伟

  李静

  电源技术. 2025, 49(1): 9-13.

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综述
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  基于高效液冷技术的锂离子电池热管理研究进展

  章正哲, 张恒运

  电源技术. 2025, 49(1): 14-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.002

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  在车用锂离子电池组热管理技术中,液体冷却因其高性能和高能效而被认定为主流技术。它可以进一步分为间接液冷和直接液冷。介绍了依据电池形状采用不同液冷方式如液冷板液冷(包括液冷板流道设计和布置方式)、浸没式液冷和结合相变材料的复合式液冷的电池组温控研究实例,给出了不同液冷方式下的温控数据,并对数据做了比较和分析。通常情况下,方形或袋式电池的液冷板可以灵活地布置在电池模组的底部、电池大面之间或电池两侧小面,液冷板多为蛇形流道、仿生流道和翅片形状等结构;圆柱电池的液冷板流道多采用波浪式、夹套式或螺旋式。
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  锂离子电池储能系统安全防控技术研究进展

  权朝明, 孟祥飞, 李世斌, 王冬冬, 朱豪飞, 成世杰

  电源技术. 2025, 49(1): 26-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.003

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  以锂离子电池为代表的电化学储能技术是当下新型储能领域装机规模最大、应用范围最广的储能技术。随着锂离子电池储能系统的装机规模增长,储能系统的安全问题已成为限制其进一步大规模应用的瓶颈,需要针对储能系统安全防控技术进行研究与开发。锂离子电池储能系统的安全防控理念贯穿于电池制造、电站设计建设、电站运行维护、事故后消防等环节。从锂离子电池本征安全、热失控蔓延与抑制、热失控监测预警、储能系统热管理、储能系统多级安全防控等五个方面分析评述了锂电池储能安全防控技术研究进展。
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  储能锂电池热安全研究综述

  党彦宝, 王佩佩, 陈中军, 娄豫皖

  电源技术. 2025, 49(1): 36-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.004

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  锂离子电池储能电站的安全问题是制约能源变革与“双碳”目标实现的重要因素。一旦储能电站发生安全事故,造成的财产损失和人员伤亡将非常严重。针对储能锂电池热安全问题,对锂电池热失控诱因进行了全面梳理总结,并在此基础上对锂电池热失控特征参数进行了分析。通过对锂电池温度、内阻、电压和特征气体等的监测,能够为锂电池热失控预警提供依据。但这些参数的监测依赖于传感器元件的精度与灵敏程度,还需设计更高精度、更可靠的传感器。通过提高锂电池正负极材料的安全性、使用添加剂、阻燃电解质溶剂以及开发新的电解质体系、提高隔膜热稳定性和安全性等方法能够从根本上提高锂电池的安全性。
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  锂离子电池电解液失效分析及其测试表征技术

  杜进桥, 田杰, 李艳, 皮子冰, 蔡普, 罗雯

  电源技术. 2025, 49(1): 47-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.005

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  电解液是确保锂离子电池拥有长期循环稳定性、高容量保持率等性能的关键因素。然而,电解液对杂质残留、温度波动、电压窗口不匹配等多种因素敏感,会导致锂离子电池失效甚至起火爆炸,具体失效形式为产气、热失控、老化、漏液以及容量衰减等。电池失效严重影响锂离子电池的使用性能及安全性。探讨了针对电解液失效所采取的先进测试表征技术,并选取了若干典型案例进行深入剖析,对失效原因及现象进行了分析。在此基础上,强调了开发和利用原位及联用测试分析技术的重要性。对电解液失效分析的研究前景进行了展望,提出了多层级失效分析、模拟仿真与预警技术的开发方向,以期为失效分析技术研究和电池性能的提升提供参考。
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  锂离子电池循环寿命影响因素及机理研究进展

  陈秉琳, 赵景全

  电源技术. 2025, 49(1): 57-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.006

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  锂离子电池在长期工作中极易发生容量衰减,不同的工作条件下衰减程度不同,相关机理也不同。通过研究不同条件下锂离子电池的循环失效并探究机理,可以为优化电池设计提供参考,提高锂离子电池使用的安全耐久性。综述了在不同温度、压力、充放电倍率、过充电/过放电、荷电状态(SOC)循环区间下锂离子电池的循环容量衰减情况及失效机理,并提出相关策略提高锂离子电池的使用性能,确保锂离子电池安全稳定地运行。
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  中小型巡飞弹载锂原电池应用安全技术

  冯文韬, 孙海洋, 李平, 刘志伟, 杨雪莹

  电源技术. 2025, 49(1): 67-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.007

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  作为中小型电动力巡飞弹的主要能量来源,巡飞弹载锂原电池的性能和安全性直接关系到整弹的质量与安全。将弹载锂原电池特性与巡飞弹全设计周期相结合,分别从单体电池安全性、组合电池安全性以及应用系统安全性三个维度开展研究工作,分析研究锂原电池在各个设计环节的安全特性及设计方法,以期提高巡飞弹载锂原电池乃至整弹的应用安全性水平,为相关研究和工程设计提供参考和借鉴。
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  质子交换膜燃料电池反应物流道研究进展

  杨涛, 张晓明, 徐冉, 支泽林, 马佼佼

  电源技术. 2025, 49(1): 72-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.008

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  质子交换膜燃料电池(PEMFC)中的反应物流道起到将反应气体尽可能均匀地分配到整个燃料电池的作用,对燃料电池的性能至关重要,其流道的结构设计也是目前最活跃的研究领域之一。根据反应物流道的结构类型,可将反应物流道按类型及发展历程分为常规形流道、基于常规流道的改进型流道、仿生型流道、三维复杂流道等。分析了各种流道类型的结构形式及研究现状,可以为未来质子交换膜燃料电池反应物流道的设计提供相应的参考。
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  燃料电池膜电极耐久性试验技术的现状和展望

  胡光明, 王睿迪, 郝冬, 焦道宽, 郭志军

  电源技术. 2025, 49(1): 82-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.009

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  膜电极耐久性是影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)走向大规模商业化的关键因素之一。综述了近年来PEMFC膜电极的耐久性试验研究,重点对膜电极的常用加速衰减工况——稳态开路电压(OCV)工况、方波电压循环工况、三角波电压循环工况、相对湿度循环工况和模拟车载循环工况,进行了深入的阐述。并介绍了膜电极特性评价方法及表征手段,包括电化学分析法、理化特性分析法等,对开展膜电极的耐久性试验研究具有重要的指导意义。
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  金刚石线切割单晶硅制绒研究进展

  黄虎一雄, 李杰, 章金兵, 王旭生

  电源技术. 2025, 49(1): 92-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.010

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  对常用的几种单晶硅片制绒技术,如添加剂辅助碱液刻蚀制绒工艺、酸液刻蚀制绒工艺、金属离子催化的化学制绒以及表面预处理(热处理、机械抛光和电化学预处理)叠加碱液刻蚀制绒工艺等进行了介绍。并对不同工艺的制绒原理、技术特点和应用情况等进行了对比分析,认为添加剂辅助碱液刻蚀制绒工艺应用较多;热处理叠加碱液刻蚀制绒工艺相较于其他制绒工艺,可减少溶液消耗、硅料消耗和简化工艺处理步骤等,可实现降低晶体硅太阳电池制造成本及硅片薄片化的目的。
研究与设计: 化学电源
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  TPP添加剂对高镍高硅软包电池高温产气改善应用研究

  冀亚娟, 黄佳苑, 吴倩, 谢英朋, 杨雨寒, 赵瑞瑞

  电源技术. 2025, 49(1): 99-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.011

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  高镍/高硅软包电池存在日历寿命差及高温存储产气问题。通过满电态正负极与电解液间电化学稳定性分析表明,正极侧溶剂氧化分解是产气主要来源。研究表明：电解液中加入0.5%TPP,电池60 ℃存储7天,产气率由132%迅速降至6%,这归因于TPP添加剂可构建高热稳定性的正极界面CEI膜,抑制溶剂氧化,同时TPP因含3个不饱和炔基官能团,在硅负极表面与FEC共同参与成膜,增强SEI膜韧性,负极界面阻抗由9.45 Ω降低至1.19 Ω,降低87%。此外,TPP添加剂对硅基电池高温循环改善效果显著,45 ℃下1 C循环1 000次,容量保持率由82.3%升至86.9%。TPP因其优异的高温成膜稳定性,有望解决高镍/高硅体系商业化面临的日历寿命不足问题,加快下一代高比能硅基电池产品的快速落地。
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  MOF基ZnO/NiO@C复合材料作为高性能锂离子电池负极材料

  李培枝, 雷盼, 杨晓武, 张康, 王晨

  电源技术. 2025, 49(1): 106-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.012

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  通过简单的溶剂热法和煅烧法制备了MOF衍生的ZnO/NiO@C多孔纳米复合材料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其微观形貌和结构进行表征,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了复合材料的元素组成,通过氮气吸附/脱附实验测试了复合材料的比表面积和孔径分布,结果表明：复合材料具有高比表面积和一定数量的介孔,在100 mA/g电流密度下,ZnO/NiO@C电极首次放电比容量为1 489.7 mAh/g,循环400次后的可逆比容量为1 078.0 mAh/g,容量保持率为72.4%。此外,通过不同倍率的充放电实验,电极的比容量可以恢复到初始倍率的75.28%,测试结果表明ZnO/NiO@C电极具有优异的循环性能和较好的倍率性能,良好的电化学性能是由于其多孔结构、高比表面积和丰富的电化学活性位点,降低了电荷的传递阻力,促进了离子的扩散,提高了倍率性能和循环稳定性。
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  高温浮充鼓胀锂离子电池的安全风险研究

  王猛, 吴森明, 王胜楠, 栾伟玲

  电源技术. 2025, 49(1): 114-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.013

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  浮充是手机和笔记本电脑等便携式电子产品中锂离子电池常用的充电方法。然而,锂离子电池在高温环境下浮充常常导致容量下降和产气鼓胀,引起消费者对产品安全的担忧。为了明晰高温浮充老化对电池安全性能的影响,选择了同一电芯制造商生产的五款商用软包锂离子电池开展对比研究。对鼓胀电池进行加热测试、外短路测试和挤压实验,分析了产生气体的组分,发现高温浮充老化加速了锂离子电池的容量衰减和气体产生。产气导致电池膨胀,增加了破裂、漏液的风险,产生的混合气体虽然可燃,但由于气体量不多,对风险影响不大。虽然老化膨胀后锂离子电池的电化学性能下降,但在常规电子产品使用条件下,鼓胀电池的安全性能保持良好,热失控的风险较低。
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  结合半导体制冷的复合电池热管理模块仿真研究

  赵兴兴, 霍兆瑞, 洪小波, 阮殿波

  电源技术. 2025, 49(1): 123-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.014

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  电池热管理系统对于保证电池工作温度环境和延长其使用寿命至关重要。提出了一种半导体制冷片(TEC)结合相变材料(PCM)用于电池热管理的设计,以改善大倍率放电时电池模组内部热量积聚问题。通过建立集成热电冷却和相变材料关键散热部件的电池模组的散热模型,对不同变量参数下的电池模组进行热仿真计算。结果表明：TEC和PCM集成散热部件的散热模型,当导热柱直径为6 mm、TEC工作电流为0.8 A、PCM导热系数为1 W/(m·K),电池模组在大倍率放电时,温度可控制在42.3 °C以下,组内最大温差为5 °C。
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  锂离子电池过充热失控特征和预警策略研究

  王博涵, 刘勇, 郭宇峰, 王敏欣, 辛岳芃

  电源技术. 2025, 49(1): 132-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.015

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  随着全球对碳中和目标的追求,锂离子电池储能技术的发展前景广阔,而安全问题是制约锂离子电池储能电站发展的重要障碍。分析了不同充电倍率条件下磷酸铁锂电池的热失控动态特性及其影响因素。通过综合电压、温度和气体释放特征的协同分析,揭示了电池过充过程中的风险阶段及其安全阈值。采用云模型计算,建立了基于电压、温度和气体产生的多变量预警系统,通过基本概率分配(BPA)函数和mass函数来融合传感器数据,实现了磷酸铁锂电池过充危险等级的综合判断,为锂离子电池的安全监测和风险管理提供了切实可行的思路和技术支持。
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  磷酸铁锂储能电池不同温度循环容量衰减研究

  郑建明

  电源技术. 2025, 49(1): 139-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.016

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  以石墨||磷酸铁锂软包电池为研究对象,对其进行25、45、60、70和80 ℃下充放电循环测试,计算电池循环容量衰减速率数据。利用Arrhenius公式,推导计算不同温度下铁锂电池活化能。采用微分容量(dQ/dV)曲线做容量损失分析;结合扫描电子显微镜(SEM)、电感耦合等离子体光谱分析(ICP)、X射线衍射(XRD)等表征数据,结果表明,当温度超过60 ℃进行循环测试时,石墨负极界面SEI膜生长加速、正负极活性材料微观结构破裂、过渡金属离子出现溶出/沉淀现象,导致电池性能恶化,容量加速衰减。
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  基于三支决策聚类的退役电池快速分选方法

  王珍杰, 刘景霞, 宋中浩

  电源技术. 2025, 49(1): 147-154. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.017

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  单体电池性能一致性对所组成电池组的安全使用有重要影响,而高效的分选方法有助于降低这种不一致性。针对获取退役电池聚类特征用时长的问题,提出了一种从4 C电流下的容量增量(IC)曲线中提取聚类特征的方法;由于高效的划分聚类算法得到的二支决策聚类结果通常不利于分选电池的一致性,故采用由三支决策改进的K-means聚类算法,同时提出一种结合局部引力模型的网格划分矫正策略以准确划定三支决策中的核心对象。结果表明,该方法在筛选效率和分选电池一致性方面具有良好效果。
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  基于BP-DCKF-LSTM的锂离子电池SOC估计

  张宇, 李维嘉, 吴铁洲

  电源技术. 2025, 49(1): 155-166. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.018

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  电池荷电状态(SOC)的准确估计是电池管理系统(BMS)的核心功能之一。为了提高锂电池SOC估算精度,提出了一种将反向传播神经网络(BP)、双容积卡尔曼滤波(DCKF)和长短期记忆神经网络(LSTM)相结合的SOC估计方法。针对多温度条件下传统多项式拟合法在拟合开路电压(OCV)与SOC时效果较差的问题,提出了一种基于BP神经网络的拟合方法,通过验证表明该方法能有效提高拟合精度。针对单独使用模型法或数据驱动法估计SOC各自存在的优缺点,提出了一种将DCKF与LSTM相结合的估计方法,在提高估计精度的同时,可以减少参数调节时间和训练成本。实验验证表明,BP-DCKF-LSTM算法的均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别小于0.5%和0.4%,具有较高的SOC估算精度和鲁棒性。
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  面向真实世界车辆LFP电池的深度学习SOC估计方法

  孟易真, 杨林, 周正益, 李怀瑾, 吕丰, 刘志胜, 李旸, 吴炜坤

  电源技术. 2025, 49(1): 167-175. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.019

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  电动汽车磷酸铁锂(LFP)电池的开路电压-荷电状态曲线在20%~95%荷电状态(SOC)范围内存在平台期,导致基于模型的方法难以准确估计SOC,而基于数据驱动的方法又存在真实世界准确的样本数据难以获取和实验环境无法完全模拟真实世界电池系统运行的问题。提出了一种面向真实世界车辆LFP电池的深度学习SOC估计方法,利用真实世界车辆LFP电池系统运行数据通过反向安时积分法为其自动标签准确的SOC,构建了CNNGRUM新模型预测SOC的方法,通过多层卷积神经网络结合多层门控循环单元,基于电流、电压、温度和充电过程安时量四个特征实现对LFP电池SOC的估计。通过在真实世界的20辆电动汽车LFP电池上进行模型训练和验证,实现了最大绝对误差为2.85%、均方根误差(RMSE)为0.61%、平均绝对误差(MAE)为0.42%的SOC准确估计。
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  基于目标优化和卡尔曼滤波的SOC估算方法

  邢展, 王建宇, 闫晓钰, 罗玉珺, 涂燕

  电源技术. 2025, 49(1): 176-183. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.020

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  准确估计蓄电池荷电状态(state of charge,SOC)对于蓄电池的健康管理具有重要意义。现有SOC估算方法普遍存在复杂性高、自适应较弱的问题,更偏重于理论分析,难以满足实际在线监测的应用场景。为提高SOC估算过程的自适应性以及降低算法应用的复杂性,提出了一种适用于在线监测应用场景的基于蜣螂优化算法和自适应无迹卡尔曼滤波的SOC估计算法。将二阶Thevenin等效电路作为蓄电池的模型,利用蜣螂优化算法对该模型的关键参数进行自适应辨识,根据所辨识的参数,利用自适应无迹卡尔曼滤波算法对SOC进行估算。为了验证该算法的有效性,利用锂离子电池不同动态工况的实验数据进行了测试。实验结果表明,在初始参数设置模糊或不准确的情况下,该算法依然能够自适应地获取精度更高的SOC估计结果,具有更好的鲁棒性。
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  Na_3.3La_0.3Zr_1.7Si₂PO₁₂纳米纤维基复合固体电解质研究

  张昌隆, 王中跃

  电源技术. 2025, 49(1): 184-191. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.021

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  利用静电纺丝法制备了一种Na_3.3La_0.3Zr_1.7Si₂PO₁₂ (NLZSP)纳米纤维,研究了前驱体溶液中聚合物含量和热处理温度对其微观形貌、结构和电化学性能的影响。在前驱体溶液中PVP含量为6%,800 ℃热处理4 h制备的NLZSP纳米纤维的纯度和结晶度高,纤维尺寸均匀且表面光滑。基于NLZSP纳米纤维制备的PEO(NaClO₄)复合聚合物电解质(CPE)的室温离子电导率达3.3×10^-4 S/cm,而PVDF-HFP(NaClO₄)基CPE的室温离子电导率也达到了3.24×10^-4 S/cm,活化能仅有0.24 eV,电化学稳定窗口可达5 V以上,显示出优异的电化学性能和稳定性。基于PVDF-HFP-NaClO₄-NLZSP纳米纤维的CPE、Na₄MnCr(PO₄)₃@C正极的固态钠金属电池在0.1 C时的首次放电比容量可达106.2 mAh/g,经倍率循环后容量保持率为94.8%;其在2 C下循环100次后的容量保持率也高达85.4%,显示出良好的循环稳定性。
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  质子交换膜燃料电池不同流场结构的分布特性研究

  詹昕, 宋微, 丁峰, 邵志刚

  电源技术. 2025, 49(1): 192-201. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.022

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  流场结构是影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能以及特性参数分布的重要因素。了解PEMFC内各种特性的分布是提高电池性能、稳定性和耐用性的先决条件。因此,有必要充分了解燃料电池中的性能参数分布特性。利用数值模拟与仿真研究了平行、单蛇形和三蛇形流场的电池性能差异,对比了三种流场对燃料电池分布特性的影响,并使用一种新颖的标准——阻抗分布,来评估流场结构对性能均匀性的影响。结果表明,采用蛇形流场的燃料电池极化曲线性能优于平行流场。通过分析电流密度、阻抗和温度分布,得出平行流场均匀性更好的结论,三蛇形流场则兼顾了单蛇形和平行流场的优点。通过引入均匀度参数(标准差)来描述特性参数分布的均匀性,平行、单蛇形和多蛇形流场的阻抗分布均匀度参数分别为0.235、0.305和0.245 Ω·cm²。
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  热电池用单相硫化物正极材料的可控合成及其电性能研究

  陈祥华, 宋仁宏, 王开琼, 唐立成, 田千秋

  电源技术. 2025, 49(1): 202-207. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.023

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  采用高温固相法合成了单相硫化物正极材料,通过控制单相硫化物在高硫低氧的热力学优势区位促使中间过渡态向产物平衡转化,解决了多种硫化物共存的技术难题,实现了人工可控合成,减弱了电压尖峰的影响。在硫/金属摩尔比为2.5,反应温度为440 ℃,反应时间超过24 h的条件下,合成单相铁/钴/镍二硫化物,对应的热电池单体电压分别为2.05、1.98和2.01 V,输出比容量分别为883、875和958 As/g。部分研究成果进行了工程转化,合成的NiS₂性能稍优于商用材料。
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  基于UDF热源函数的热电池激活过程仿真分析

  刘亚通, 郑清春, 马文朋

  电源技术. 2025, 49(1): 208-213. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.024

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  为研究热电池激活过程的内部温度变化及激活时间,考虑到热源点火间隔及放热反应区的移动对激活性能的影响,运用用户自定义函数(user defined function,UDF)编写相应热源函数程序来模拟激活过程中点火头、引燃条和加热片的顺序燃烧和热释放,对激活时间及开路电压进行预测。结果表明：忽略热源点火间隔时,各层电解质温度达到熔点的时间近乎相同;考虑热源点火时间间隔时,随着电解质层数的增加,各层电解质达到熔点的时间逐渐增加,热电池的激活时间由底层电解质达到熔点的时间决定;开路电压达到峰值需要一定的过渡时间;相较于忽略热源点火间隔,考虑热源点火时间间隔更符合实际情况。模型和仿真方法能够体现点火头、引燃条和加热片释放热量与热传导过程。
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  承压锌银蓄电池析气率控制措施研究

  田伟龙, 郑清清, 宋海峰, 宋二虎

  电源技术. 2025, 49(1): 214-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.025

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  充油压力补偿式承压锌银蓄电池是全海深载人潜水器电源的备选技术路线之一,因其特殊的应用环境,承压锌银蓄电池蓄正常工作时需浸入绝缘油中使用,充、放电使用中产生的气体在液体中以气泡的形式排出单体电池,气泡会携带碱液进入电池箱体中对蓄电池系统安全产生威胁,因此必须严格控制蓄电池使用过程中的产气量。全海深载人潜水器用锌银蓄电池在研制时,通过优化极板结构、改进负极及电解液添加剂、优化电池充电制度等措施,相较于蛟龙号载人潜水器用锌银蓄电池,显著降低了析气率。经过测试,全海深载人潜水器用锌银蓄电池在放电倍率提升的情况下析气率最高不大于0.03 mL/Ah,符合≤0.1 mL/Ah指标,满足了11 000 m潜水器的使用要求。
研究与设计: 物理电源
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  三结砷化镓高倍聚光光伏电池电学特性的实验与仿真研究

  李彬, 陈息坤

  电源技术. 2025, 49(1): 218-225. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.026

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  搭建了一套反射式高倍聚光光伏系统,建立了InGaP/InGaAs/Ge三结砷化镓电池单二极管等效电路的数学模型,研究了聚光比、辐射强度以及电池温度对聚光光伏模组开路电压、短路电流和峰值功率等电学特性的影响机理,并将实验结果与仿真值进行了对比分析。研究结果表明：当直射辐射强度为700 W/m²、电池温度为328 K时,随着聚光比从650 X上升到800 X,三结砷化镓聚光光伏模组的短路电流、开路电压、峰值功率实验值的增幅分别为19.8%、1.2%和16.6%,实验与仿真值的均方根误差分别为3.17%、3.31%和12.1%,而填充因子和转换效率实验值的降幅分别为3.8%和5.4%,实验与仿真值的均方根误差分别为6.34%和12.1%;而当聚光倍数为700 X,随着直射辐射强度从419 W/m²增大到700 W/m²,电池温度从315 K增长到328 K,短路电流、开路电压、填充因子的实验值分别由0.588 A升高至1.01 A、由11.24 V降低至10.96 V,由82.49%降低至80.96%,实验与仿真值的均方根误差分别为1.97%、2.45%、6.15%。
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  Pb、Cd掺杂对GeTe材料热电性能和稳定性的改善

  陈媛媛, 阎勇, 侯旭峰

  电源技术. 2025, 49(1): 226-230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.027

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  以GeTe合金为研究对象,通过掺杂Pb元素形成GeTe-PbTe固溶体合金,拓宽相变温区,提高材料长期工作稳定性的同时提升热电性能。为进一步提升材料热电性能,在GeTe-PbTe固溶体合金中掺杂Cd元素,通过熔炼、真空热压、退火结合工艺制备了(GeTe)_0.91–x(CdTe)_x(PbTe)_0.09合金系列样品,当x=0.04时,在773 K温度条件下获得最大热电优值(ZT)为1.72。测试了GeTe合金、(GeTe)_0.91(PbTe)_0.09合金、(GeTe)_0.87(CdTe)_0.04(PbTe)_0.09合金的工作稳定性,结果表明：同时掺杂Pb、Cd元素后,可显著提高GeTe合金的工作稳定性,与N型PbTe材料组成的温差电单偶最大输出功率年衰减率仅为3.11%。
研究与设计: 系统技术
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  一种智能供配电测试设备的设计与实现

  何晶, 郭英辉, 白颖利, 赵义平, 戴萌, 王青山

  电源技术. 2025, 49(1): 231-234. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.01.028

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  卫星供电系统测试现状是使用成熟的Agilent 34980A产品和配电器设备进行集成。针对供电测试系统集成化及智能化的测试需求,提出了一种智能供配电测试设备设计方案——集中供电监控器。它由通路继电器模块、指令发送模块、遥测状态采集模块、状态显示模块组成,具有集成度高、可靠性高、通用性强、维修性好等特点,实现了供配电测试设备的模块化、通用化、标准化、小型化,并实现了远程监控、智能监控等功能。目前已在卫星平台测试系统中得到应用,为卫星自动化测试系统起到了有力的支持作用。