2025年, 第49卷, 第2期　
刊出日期：2025-02-20

  

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本刊特约
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  高镍三元正极材料的失效机理及其改性策略

  冯辉, 陈俊超, 郭东轩, 柴东凤, 朱彦者, 张果, 王雅秋, 王建辉, 张翔宇, 汤卫平

  电源技术. 2025, 49(2): 237-249. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.001

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  近年来,随着新能源产业的快速发展,高镍三元正极材料(NCM/NCA)因其优异的容量和能量密度,广泛应用于锂电池产业。高镍正极材料通过增加镍含量来提升电池的可逆容量和能量密度,但也面临着一系列挑战,如结构中Li⁺/Ni²⁺阳离子混排、充放电过程中晶格氧逸出、电解液分解以及热稳定性下降,成为引起高镍正极材料失效及安全隐患的主要原因。为了解决这些问题,近年来对高镍正极材料的改良修饰研究成为热点,主要策略有表面涂层包覆、微纳结构设计、元素掺杂,即通过形成颗粒表面保护层或优化晶体结构和颗粒形态,实现基于高镍正极材料的锂离子电池的充放电性能和安全性的提升。总结并比较了针对高镍正极材料的多种改进策略。
行业评论
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  欧盟“电池护照”解读

  张国栋

  电源技术. 2025, 49(2): 250-254.

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综述
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  二维TiO₂基材料的制备及其储钠性能研究进展

  马骏杰, 李伟, 蓝晓琪, 刘峥, 周烽海, 陈远志

  电源技术. 2025, 49(2): 255-266. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.002

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  综述了近年来层状二维二氧化钛(TiO₂)及其复合材料在钠离子电池(SIBs)负极材料中的应用。阐述了层状二维TiO₂因为其结构的稳定性、更高的比表面积及优异的电化学性能在SIBs负极材料应用上的优势,阐述了层状二维TiO₂的制备方法,如化学剥离法、模板支撑法等。介绍了层状二维TiO₂的掺杂及复合的方法,以及通过调控TiO₂ (001)晶面的暴露、设计氧空穴,增加电化学活性的方法。介绍了层状二维TiO₂复合材料在SIBs负极材料中的实际应用,进一步证明二维结构以及与其他材料复合可以提高TiO₂的电化学活性和电导率,从而获得优异的电化学性能。
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  低温锂离子电池关键材料研究进展

  江清波, 张新兴, 张德斌, 罗鹏程, 孙颂, 王恭凯

  电源技术. 2025, 49(2): 267-280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.003

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  锂离子电池因具有能量密度高、循环性能好、工作电压范围宽等优点,已广泛应用于电动汽车、电网储能、航空航天等领域。然而,这些领域中的设备往往需要周期性地在低温条件下运行,限制了传统锂离子电池性能的发挥。梳理了锂离子电池在正极材料、负极材料、电解液以及电解液-电极界面等方面所面临的挑战,概述了锂离子电池在低温条件下的研究进展,并提出了具体的改进策略及未来的研究方向。
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  电动车用锂离子电池组外部加热技术进展

  文楠, 周飞, 徐晓斌, 陈星, 沈俊杰

  电源技术. 2025, 49(2): 281-291. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.004

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  由于锂离子电池在低温工作时,其功率特性和循环寿命衰减显著,影响电动汽车的续航时间,因此研究锂离子电池的低温热管理系统尤为重要。综述了低温下锂离子电池组外部加热技术的研究进展,从加热速率、温度均匀性以及能耗等角度,比较分析了基于空气、液体和热泵的非接触式加热和基于相变材料、电热元件的接触式加热的优缺点。针对电池低温加热效果评价标准的片面性,提出了改进方法。讨论了主动式和被动式保温策略的应用特性,并基于电池系统的不同层级,概述了被动式保温策略的具体应用。展望了锂离子电池低温加热技术和保温策略的未来发展趋势。
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  储能用锂电池无损检测技术研究进展及应用展望

  权朝明, 陈晓文, 孟祥飞, 王建华, 殷霄飞, 杨发虎, 李世斌

  电源技术. 2025, 49(2): 292-299. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.005

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  锂离子电池作为一种清洁高效的储能介质,在储能领域大规模应用的同时,也伴随着巨大的安全隐患。无论是在电池制造阶段,还是服役阶段,提前发现电池内部缺陷或者失效行为都能有效降低安全事故发生的概率。常规的拆解检测方法虽然能够直观地观察到电池内部失效后的特征,但是这种检测方法带来的破坏性是不可逆的。无损检测技术能够在真实的环境和使用工况下对电池实施原位检测分析,具有非破坏性、实时检测等优点,能够精准反馈电池失效、寿命衰减等动态变化过程,有助于进一步优化材料设计、精进电池制造过程、提升电池安全水平。综合评述了国内外研究人员在基于X射线成像、计算机断层成像、中子散射、超声波探测、电化学阻抗谱等方向开展的锂电池无损检测相关工作,并对各类方法的工业化应用前景进行了展望。
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  GEO卫星锂离子蓄电池在轨管理策略的演进

  王利然, 周蓉, 张文芳, 刘鹏, 姜垚先

  电源技术. 2025, 49(2): 300-306. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.006

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  由于锂离子蓄电池具有比能量高的突出优势,地球同步轨道(GEO)卫星的空间储能设备已由氢镍蓄电池替代为锂离子蓄电池。上一代卫星采用60~100 Ah锂电池组作为储能设备,实现了锂电池组首次在我国GEO轨道通信卫星上的应用。最新一代卫星采用150~250 Ah大容量、高比能量锂电池组首飞成功,象征着我国大容量、高比能量锂电池组的成熟应用。随着大容量、高比能量锂离子蓄电池的广泛应用,充电控制方式和均衡方式相应进步,针对锂电池组的在轨管理策略也有相应的变化,阐述了两代卫星锂电池组在轨管理策略。
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  基于金属有机框架材料的锂硫电池隔膜研究进展

  蓝晓琪, 李伟, 马骏杰, 王浩, 周烽海, 彭瑞, 刘峥

  电源技术. 2025, 49(2): 307-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.007

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  锂硫电池因出色的理论容量和能量密度被认为是下一代最具潜力的储能体系之一,但其商业化仍受限于可溶性多硫化物在电解液中的穿梭效应。在隔膜上涂覆金属有机框架材料(MOFs)是进一步提高锂硫电池性能的有效手段。综述了MOFs及其复合材料对锂硫电池隔膜的改性作用;阐述了MOFs及其复合材料改性隔膜对穿梭效应的抑制策略,并提出了修饰锂硫电池隔膜需要解决的问题和发展前景。
研究与设计：化学电源
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  中空多孔硅负极材料的制备及性能研究

  郑丽华, 姚则庆, 张育红, 陈冬, 陈建, 涂江平

  电源技术. 2025, 49(2): 317-322. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.008

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  硅负极材料作为锂离子电池理论容量最大的负极材料,具有容量高、资源丰富、环境友好等特点。以Mg₂Si为还原剂,采用机械球磨法先将Mg₂Si均匀包覆在SiO₂表面,随后通过高温还原反应及酸洗处理,得到中空多孔硅负极材料,并对所得材料进行结构和形貌表征及电化学储锂性能研究。结果表明,以Mg₂Si为还原剂能够有效降低反应产热量,所得硅材料整体呈现中空的球形结构,很好地保留了SiO₂的原始结构;此外,外球壳属于多孔结构,较大的空腔及丰富的孔洞均为硅材料的体积膨胀提供充足的缓冲空间,从而有效释放硅材料在体积膨胀过程中产生的应力。得益于此,该材料作为锂离子电池负极材料具有容量高、循环稳定性高等优势。
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  NCM811/SiC@石墨锂离子电池硅负极热稳定性能的研究

  冀亚娟, 官群, 谢英朋, 赵瑞瑞

  电源技术. 2025, 49(2): 323-330. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.009

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  针对NCM811/SiC@石墨锂离子电池体系,采用差示扫描量热-热重分析(DSC-TG)方法,研究了满电态下电池各组件的释热时序及释热量,观察到满电态硅负极与电解液共存时的释热温度最低,即为第一热触发组件,而满电态正极、负极与电解液发生释热反应的释热量最大。设计了不同荷电状态(SOC)下,负极、负极+电解液、负极+正极以及负极+正极+电解液的热反应实验,发现空电态下的正极+负极+电解液依然存在释热反应,不能完全杜绝热失控。此外,还研究了满电态硅负极与单一溶剂电解液高温存储产气特性,发现氟代碳酸乙烯酯(FEC)基电解液与满电硅负极高温存储后的产气率最大,推测FEC基电解液对满电硅负极的热稳定性最差。
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  致密化天然石墨在锂离子电池中的应用研究

  郑磊, 闻晶晶, 王琳, 秦红莲

  电源技术. 2025, 49(2): 331-336. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.010

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  通过控制沥青加入量,对天然石墨进行不同程度的致密化处理,并将制得的致密化天然石墨与不同比例人造石墨进行复合,对得到的石墨材料进行物性表征,并制作成软包全电池,进行电化学性能测试。结果表明：天然石墨进行致密化处理后,颗粒内部孔隙显著减少,与LCO正极制得的全电池阻抗降低,倍率充放电性能及低温性能均有提高,循环性能提高,容量保持率由600次循环的79.1%提高到1 000次循环的81%以上,循环膨胀率显著降低,且电池性能随致密化程度提高而提高。将致密化天然石墨与人造石墨复合,电池性能随人造石墨添加量增加而进一步提高。
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  一维纳米导电剂对低温18650锂离子电池性能的影响

  李中原, 张健, 张航, 梁建权, 王磊, 张家伟, 刘倩

  电源技术. 2025, 49(2): 337-346. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.011

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  针对低温下锂离子电池性能下降严重甚至无法工作的问题,开发了一种NCA/C体系低温18650锂离子电池。通过膜片电阻、倍率性能、高低温性能及循环性能的对比分析,研究了一维纳米导电剂多壁碳纳米管(MWCNT)、气相生长碳纤维(VGCF)对电池性能的影响。研究发现,一维纳米导电剂的加入可以有效降低极片电阻,改善电池的倍率性能,降低发热量,提升循环性能,提升低温倍率性能。对比分析表明,MWCNT相比VGCF在循环寿命的提升上有显著优势,但在倍率性能、高低温性能等方面优势并不明显。采用MWCNT+超级碳黑(SP)复合导电剂制备的2.5 Ah低温18650锂离子电池具备10 C持续放电、20 C脉冲放电能力,并且–40 ℃下1 C放电容量保持率为76.2%,常温循环1 000次后,容量保持率达94.5%。
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  基于阻抗特征的电解液缺陷锂电池故障检测

  常春, 张正宇, 潘亚梁, 高洋, 姜久春

  电源技术. 2025, 49(2): 347-354. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.012

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  电解液注入不足会导致电池性能下降,甚至会产生内短路的风险,造成严重的安全事故。为了提高锂离子电池的安全性,在电解液不足的电池发生故障前,及时进行故障检测非常有必要。通过设计3种不同电解液注入量的锂离子电池,模拟了锂电池工厂流水线中电解液注入量不足的制造缺陷。对这3种不同电解液注入量的电池进行了循环老化实验和不同阶段的表征,使用电化学阻抗谱(EIS)技术揭示了电解液注入量不足时锂电池的衰退机理,并提出了一种基于支持向量机(SVM)的电池故障检测方法,实验结果表明,该方法在电池处于20%荷电状态(SOC)时具有较好的检测效果。
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  三元锂离子电池热扩散行为研究

  冯爽, 许立坤, 胡帛涛, 邝男男

  电源技术. 2025, 49(2): 355-360. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.013

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  动力电池热失控一直是行业难题,由单电芯热失控所引发的电池包内部的热扩散行为往往会造成恶劣的安全事故。基于此,针对电芯的热失控行为,通过反应动力学测试和物性参数测试,建立一套电芯热失控数学模型。以外部加热作为热失控触发条件,测试了模组内电芯间的热扩散行为。结果表明在无明显冷却措施介入时,热扩散速度逐渐增加。此外,结合仿真手段,对模组内各温度点数据进行了对标,并预测了该模组在一个小型电池包内的热扩散表现。
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  锂电池模组热失控产气特性及燃爆危险性研究

  梁敬峰, 肖刚锋, 肖质文, 黄思林, 侯军辉

  电源技术. 2025, 49(2): 361-366. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.014

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  针对磷酸铁锂电池模组在内部电池热失控后,会在模组内留存大量可燃混合气,造成极大安全隐患的问题,对磷酸铁锂电池和模组进行了热失控产气测试,获得了模组内可燃混合气的浓度变化规律,计算了模组内可燃气体的爆炸时间范围和最大爆炸超压。结果表明,模组内单电池发生热失控产气时,排出模组的热失控气体体积为102.34 L,可对模组所处空间带来巨大的爆炸隐患;根据公式推导得出实验模组的气体扩散速率为0.25 L/min,低密封等级模组内存在爆炸风险的持续时间较短,而高密封等级模组的爆炸风险将持续1 d以上;模组内可燃气体的爆炸当量为1.87 g,模组的最大爆炸超压达到32.36 kPa,可为模组结构强度设计提供参考。
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  螺旋翅片结合PCM的电池热管理研究

  赵伟康, 龚振, 唐豪

  电源技术. 2025, 49(2): 367-373. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.015

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  为了改善相变材料(PCM)热管理系统中相变材料导热系数过低的缺陷,添加新型螺旋翅片来提高散热能力。采用Fluent数值模拟研究了螺距、厚度、宽度对翅片散热性能的影响。研究了接触面积、翅片体积相同时,螺旋翅片与纵向、横向翅片散热性能的差异,并对翅片进行优化。研究表明,螺旋翅片可以有效降低电池的工作温度,延长电池工作时间,翅片的螺距、宽度、厚度分别为25、4、2 mm时,电池能在3 C下工作8 724 s,工作时间较单一PCM结构的电池延长了27%;螺旋翅片的散热能力优于纵向、横向翅片;优化后双矩形螺旋翅片在不影响工作时间的同时,使电池最高温度降低了0.26 K。
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  动力电池包液冷系统结构设计及流道结构优化

  高庆云, 周鹏, 刘竹丽, 秦东晨

  电源技术. 2025, 49(2): 374-382. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.016

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  针对不同放电倍率下电池包对液冷系统的温控需求,设计了单进双出并联流道,并提出四置液冷板的冷却方案,以压降和流量均匀性为目标对单进双出并联流道结构进行优化。结果表明采用单进双出并联流道结构冷却时,电池包模组间最大温差的差值不超过0.08 ℃,冷却效果均衡,电池间温度一致性高。采用四置液冷板冷却时,2.5 C放电倍率下,模组间放置冷板相较于电池包侧面放置冷板最高温度低1.27 ℃,最大温差低1.1 ℃。对流道结构优化后,各流道流量最大偏差从20%下降到2.4%,压降下降了30%。优化后流道结构与蛇形流道散热性能相比,最高温度降低了2.22 ℃,最大温差降低了1.12 ℃。
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  基于充电片段和PSO-BP的锂电池SOH在线估计方法

  何山, 赵宇明, 田爱娜, 姜久春

  电源技术. 2025, 49(2): 383-389. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.017

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  由于锂离子电池具有自放电率低、比能量大等优点,目前常被应用于动力系统中。但由于电池老化过程中内部反应过于复杂,具有非线性、强耦合等特性,且健康状态不能直接测量,因此准确估算电池健康状态较难,如何准确对电池健康状态估算成为了电池领域内的研究热点。通过分析牛津大学实验室老化数据集,对温度和电压相关参数进行分析,发现随着循环的进行,温度变化率的斜率和等压升时间间隔变化的规律与容量的变换规律相同或者相反,因此提取温度和电压相关的参数作为健康特征。设计了一种基于粒子群优化-反向传播算法(PSO-BP)神经网络的电池健康状态估计模型,结果表明误差较小,在线估算误差能稳定在4%以内。
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  脱锂富锂锰基用作锂一次电池正极材料的研究

  叶千术, 李婧竹, 张智豪, 胡策睿

  电源技术. 2025, 49(2): 390-395. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.018

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  通过化学方法对富锂锰基(LrLO)材料进行了脱锂处理,使其具备荷电状态以作为锂一次电池的正极,研究了不同类型的酸对LrLO材料形貌结构以及性能的影响。研究发现,柠檬酸、过硫酸铵、草酸和甘氨酸可以部分脱出LrLO结构中的锂,柠檬酸会改变LrLO团聚的结构,形成层状结构和尖晶石结构;在不同酸浓度和温度条件下,柠檬酸处理后的LrLO的首次放电比容量最高可达310.4 mAh/g,容量主要出现在1.5~1.0 V电压区间。
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  Ce_0.8Sm_0.15–xNd_xBi_0.05O_2–d电解质的制备及性能

  武泽栋, 周芬, 郜建全, 宋希文, 陈霞, 张庆彪

  电源技术. 2025, 49(2): 396-402. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.019

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  采用共沉淀法制备了Ce_0.8Sm_0.15–xNd_xBi_0.05O_2–d (x=0, 0.05, 0.10, 0.15)系列电解质粉体。使用热分析仪、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外-可见光光谱仪(UV-Vis)分别对前驱体的分解过程、粉体的结构、表面化学状态及禁带宽度进行表征;使用扫描电子显微镜(SEM)和电化学交流阻抗频谱(EIS)技术分别对试样的断面形貌及电性能进行了测试。由热重-差示扫描量热法(TG-DSC)分析可知,前驱体的热分解温度约为291.4 ℃,XRD结果表明共沉淀法制备的Ce_0.8Sm_0.15–xNd_xBi_0.05O_2–d 电解质粉体呈单一的立方萤石结构。由拉曼光谱分析可知,Ce_0.8Sm_0.1Nd_0.05Bi_0.05O_1.5的氧空位浓度最高。各试样的禁带宽度为1.86~2.59 eV。电解质经1 300 ℃烧结5 h后,晶粒大小均匀、致密度良好。在500~700 ℃,电导率随测试温度的升高而增大。在700 ℃时,Ce_0.8Sm_0.1Nd_0.05Bi_0.05O_1.5的电导率最大,其值为2.84×10^–2 S/cm,而且随着Nd³⁺掺杂量的增加,不同组分电解质的电导率先升高后降低。
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  直通孔扩散层结构对PEM电解槽性能影响研究

  丁万龙, 纪东骅, 崔国亮, 赵明, 骆泽威, 范礼

  电源技术. 2025, 49(2): 403-407. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.020

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  为提升质子交换膜(PEM)电解槽的制氢效率并降低相应的能耗,通过调节阳极扩散层的孔径和孔隙率,采用化学蚀刻法制备了具有直通孔结构的扩散层。利用原位测试和电化学阻抗谱(EIS)技术,分析了不同扩散层结构对电解槽性能的影响。结果表明,在60 ℃的工作温度和1 A/cm²的电流密度条件下,具有70%孔隙率和400 μm孔径的扩散层展现出了最佳的制氢效率和最低的制氢能耗,此时电解槽的电压仅为1.642 V。这为阳极扩散层的制备及其结构优化提供了重要的理论基础和技术指导。
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  FeS₂/CoS₂异质结的可控构筑及储钠特性研究

  陈珂君, 方菲

  电源技术. 2025, 49(2): 408-415. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.021

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  采用构筑FeS₂/CoS₂异质结的策略优化材料电化学性能。使用离子交换方法对前驱体MIL-88A进行离子交换,通过控制离子交换时间,实现Co²⁺含量调控,随后通过高温硫化的方法,得到了目标产物。表征结果显示,离子交换时间会对产物的形貌产生重要影响,离子交换时间过长会导致前驱体的棱柱状结构坍塌并发生团聚。电化学性能测试结果表明,离子交换时间为4 h的样品(FC-4)表现出最优的电化学性能,在2 A/g电流密度下能够保持312.6 mAh/g的比容量,在1 A/g下循环1 000次后,能够保持169.5 mAh/g的放电比容量。储钠机理和动力学特性分析表明,FC-4表现出赝电容储钠贡献占主导的储钠机理,相比于对照样品,该样品的钠离子扩散系数显著提升,这对提升电化学性能是十分有益的。
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  水系锌金属负极生物质炭功能涂层的制备及应用

  张彤, 钟庆森, 郭辉, 甄淑冰, 徐敬渝, 曹柏忠, 金标

  电源技术. 2025, 49(2): 416-423. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.022

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  通过构建具有超高比表面积和丰富活性位点的高导电疏水生物质炭功能涂层对水系锌离子电池锌负极进行改性,有效提升了锌负极的稳定性。保护层不仅为锌离子的均匀沉积提供了丰富的活性位点,增强了锌沉积动力学,还通过强疏水性有效抑制了析氢等副反应的发生。因此,改性后的锌负极表现出极其持久的亲锌特性和不断下降的界面阻抗。结果表明,由改性锌负极组成的对称电池在1 mA/cm²电流密度和1 mAh/cm²容量密度的条件下可稳定循环1 100 h以上,远高于未改性的锌离子电池。此外,Zn/MnO₂全电池的循环寿命和容量保持率也得到了显著提高。
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  LiFePO₄基热电池阴极材料构筑及其电化学性能研究

  马士平, 李红亮, 徐荣睿, 曹勇, 崔艳华

  电源技术. 2025, 49(2): 424-432. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.023

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  LiFePO₄因具有高电位、热稳定好等优点被作为热电池潜在的候选阴极材料之一。通过微波水热法一步合成纳米片状LiFePO₄,采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、X射线光电子光谱法(XPS)、热重分析(TG)对其结构和形貌进行了表征分析。并通过镍金属骨架的使用提高其导电性,缺锂相Li_0.6FePO₄的构建提高了其放电比容量。电流密度为500 mA/cm²时,N-LiFePO₄匹配LiCl-KCl熔盐电解质时,不但能够稳定保持2.0 V左右的初始放电电压,而且其放电比容量达294.93 mAh/g;电流密度为500 mA/cm²时,缺锂相N-Li_0.6FePO₄匹配LiCl-KCl熔盐电解质的放电比容量为311.29 mAh/g。这项工作为LiFePO₄作为高比功率阴极材料应用于热电池体系提供了新的途径。
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  高电位SnS₂正极材料在热电池中的应用研究

  王明灿, 张小洪, 杨子恒, 占志强, 樊兆宝

  电源技术. 2025, 49(2): 433-437. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.024

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  采用X射线衍射仪、电子扫描显微镜、能谱仪和热重分析仪对SnS₂的形貌、热重等进行表征,SnS₂具有和FeS₂、CoS₂类似的热稳定性,在环境适应性上可作为热电池正极材料。在电性能上,SnS₂起始电压平台优于当前成熟的热电池正极材料FeS₂和CoS₂,起始电压平台提高10%左右。在短时间放电情况下,SnS₂与氧化石墨烯(RGO)组成的高电导率SnS₂正极有更加平稳的放电电压平台和比能量。因此,SnS₂是一种非常有潜力的热电池正极材料,在热电池上具有良好的应用前景。
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  有机/无机复合添加剂对钒液流电池正极电解液的影响

  刘彦峰, 陈凤英, 左恒, 李晓龙, 黄刚, 宋月红

  电源技术. 2025, 49(2): 438-442. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.025

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  选用硫酸铁铵、乙醇、乙二醇、丙三醇为添加剂,分别添加到钒液流电池电解液中,考察添加剂对电解液粘度、紫外可见光谱和循环伏安特性的影响。根据循环伏安测试的结果,选取硫酸铁铵为无机添加剂、丙三醇为有机添加剂,组成复合添加剂,通过循环伏安法和交流阻抗法研究复合添加剂对电解液电化学过程的影响,测试了复合添加剂存在下,电极反应的动力学性能。结果表明虽然添加剂会使电解液的粘度有所增加,但是不会改变电解液中钒离子的价态和浓度,可以改善电极反应的活性和可逆性,尤其是复合添加剂的效果最为显著。
研究与设计：物理电源
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  含高比例分布式光伏的用户侧共享储能容量优化配置方法

  范鹏程, 李明哲, 庄坤, 殷文倩, 叶季蕾, 吴宇平, 李锋

  电源技术. 2025, 49(2): 443-453. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.026

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  建设分布式光伏的用户配置储能可以促进分布式光伏消纳。针对目前单一用户难以承受储能系统较高配置成本的问题,研究了用户侧共享储能电站的容量优化配置。基于用户侧分时电价,综合考虑了用户侧储能投资和运维成本、用户购电成本以及用户使用共享储能电站的服务成本,以配置共享储能电站后用户群日运行成本最低为目标,构建了共享储能容量优化模型,并给出了模型中非线性项的转换方法。基于晴、多云、雨、雪4种典型日场景,开展了算例分析,验证了考虑多种典型日场景的共享储能配置相比于独立储能配置的经济性,以及相比于仅考虑单个特殊天气场景时共享储能配置的可靠性。
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  “天鹅座”飞船太阳翼设计及在轨展开异常分析及启示

  井元良, 姜东升, 刘治钢

  电源技术. 2025, 49(2): 454-458. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.027

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  对美国诺格公司“天鹅座”飞船入轨后,一个太阳翼无法展开到位的事件过程进行了梳理。并结合“天鹅座”飞船总体方案以及电源系统太阳翼设计方案演变,对飞船UltraFlex太阳翼的方案进行了分析。结合“猎户座”UltraFlex太阳翼相关技术细节和“露西”小行星探测器圆形太阳翼展开故障,对故障原因进行了分析研究,对国内航天器圆形柔性太阳翼研制提出了建议,后续将持续跟踪事件进展,开展进一步深入研究。
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  高压架空线路接续金具温差取电特性实验研究

  韩露, 应展烽, 祖玮

  电源技术. 2025, 49(2): 459-466. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.02.028

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  针对高压架空线路状态监测传感器的电源瓶颈问题,利用温差发电技术收集线路接续金具热能是一种极具前景的供电方案。明确线路运行条件对温差发电性能的影响是保证传感器可靠供电的重要前提。设计了一种模拟接续金具不同操作条件的温差发电实验平台,在实验室环境下,分析不同因素对温差发电输出特性的影响,包括负荷电流、环境温度、日照强度、风速和风向等,并进行温差发电功率的回归分析。研究结果表明,温差发电功率与负荷电流呈正相关关系,与日照强度呈负相关关系,随风速和环境温度的增加呈现先增大后减小的趋势,而与风向之间无明显变化规律。该研究为基于温差发电技术的高压架空线路状态监测传感器电源设计提供了重要参考。