2025年, 第49卷, 第7期　
刊出日期：2025-07-20

  

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本刊特约
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  Co掺杂δ-MnO₂正极材料的制备及其储锌性能研究

  何子雨, 黄亚楠, 吴刚, 葛正庭, 黄海舰, 张卫新

  电源技术. 2025, 49(7): 1303-1312. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.001

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  针对水系锌离子电池锰基正极材料在循环过程中存在的动力学性能不足、结构稳定性差等问题,提出钴掺杂策略对δ-MnO₂进行结构改性。通过水热法成功制备了不同钴掺杂比例(1%、3%、5%)的层状δ-MnO₂材料,揭示了掺杂浓度与材料性能的构效关系。研究表明,Co的引入提高了材料的氧空位浓度,为Zn²⁺提供了更多活性位点,有效改善了离子扩散动力学特性,显著提升了δ-MnO₂中载流子的离子扩散系数,并促进了质子协同存储,从而改善了材料的循环稳定性和倍率性能。性能测试结果表明,在不同比例Co掺杂的δ-MnO₂材料中,3%Co掺杂的δ-MnO₂具有最优的储锌性能,其在2 A/g的电流密度下初始比容量达到187 mAh/g,经过800次循环后比容量仍可保持151 mAh/g,容量保持率高达80%;相比之下,未掺杂的原始δ-MnO₂初始比容量仅为144 mAh/g,800次循环后比容量下降至40 mAh/g,容量保持率仅为28%。上述结果表明,Co掺杂可有效提升锰基氧化物的循环稳定性和倍率性能,为开发高性能锌离子电池正极材料提供了思路。
电池回收技术专栏
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  废旧三元锂电池正极材料回收技术研究进展

  李舜, 张志军

  电源技术. 2025, 49(7): 1313-1323. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.002

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  三元锂电池因其能量密度高、循环性能好而被广泛应用于新能源汽车和储能行业。由于其正极材料中锂、镍、钴、锰的含量远高于天然矿石,因此,废旧三元锂电池已成为回收有价金属(Li、Ni、Co、Mn)的重要二次资源。针对三元锂电池,综述了从正极材料中回收有价金属工艺研究现状,首先列举了预处理过程的主要步骤,其次分析了三种火法回收工艺;此外介绍了湿法回收不同浸出类型以及有价金属提取和正极材料再生的具体方法;最后总结了目前三元锂电池正极材料回收技术存在的不足并展望了未来研究路径。
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  废旧磷酸铁锂电池回收技术现状与研究进展

  詹殷权, 张志军

  电源技术. 2025, 49(7): 1324-1336. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.003

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  随着新能源产业的快速发展,废旧磷酸铁锂电池的数量日益增多,大规模废旧电池退役潮即将到来,其回收问题备受关注,从电池废料对环境的污染与资源的稀缺角度来说,发展废旧磷酸铁锂电池的回收技术具有重要的经济价值与社会意义。总结了现有的关于废旧磷酸铁锂电池正极磷酸铁锂材料和负极石墨材料的回收技术现状与研究进展,对回收前的预处理技术,包括放电预处理、拆解分离、电极材料分离技术做了详细介绍,对比了正极磷酸铁锂材料生物回收技术、湿法回收技术、干法回收技术与修复再生技术的优势与不足;并介绍了负极石墨材料的回收再利用技术,提出了磷酸铁锂电池回收技术的挑战与未来前景,对废旧磷酸铁锂电池回收技术的发展趋势进行了展望,旨在对未来电池回收技术的低能耗、高效与高值化利用提供参考。
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  报废锂离子电池资源化回收再生技术研究进展

  吴彦, 马恩

  电源技术. 2025, 49(7): 1337-1353. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.004

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  锂离子电池是新能源汽车重要组成部分,需求量与日俱增。大规模生产和批量报废的锂离子电池对环境带来了很大影响,循环利用成为一个巨大的挑战。对锂离子电池进行资源化回收,可以极大地缓解有价金属资源的短缺,也有利于环保。制约锂离子电池的因素有很多,其中最关键的是落后的回收技术,开发环保和经济性并存的绿色回收方法尤为重要。总结了报废锂离子电池回收再生研究的最新进展,对锂离子电池的组成及成分进行介绍;综述了报废锂离子电池预处理过程中各组分的资源化回收方法,以及有价金属的典型火法、湿法回收,正极和负极的直接再生,回收负极制备新型碳素材料等技术,并对比不同方法的特点和优缺点。分析了退役锂离子电池回收过程中面临的困难与挑战,提出切实可行的建议与展望。
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  电池回收新规下的技术与产业协同

  王莹莹, 符丁蜜, 伍莹, 张智寰, 蔡思勉, 陈寿

  电源技术. 2025, 49(7): 1354-1367. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.005

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  随着欧盟《电池与废电池法规》[Regulation (EU) 2023/1542]及其配套细则的陆续落地,锂电池回收体系正经历从“技术导向”向“规则驱动”的深度重构。在系统梳理湿法、火法、物理法与修复等主流回收技术路径的基础上,结合欧盟关于材料回收效率、再生材料占比、生命周期信息申报与危险废物管理的核心制度要求,评估各类回收技术的合规匹配性与未来发展潜力。比较了中欧回收产业链的结构特征与制度差异,指出中国尽管在处理规模和工艺成熟度方面具备优势,但在回收效率核算、数据可追溯机制与合规责任落实等方面仍存在短板。面对全球回收体系制度门槛持续抬升的趋势,提出中国企业应从“出口导向”逐步转向“规则适配”与“制度对接”,重点突破在效率核算、再生标识、合规数据管理与第三方认证等关键环节的能力瓶颈。唯有主动构建以技术、数据与责任为支撑的制度型合规能力,方可在全球绿色回收价值链重构中保持稳定参与地位,并拓展中欧之间可持续的协作空间。
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  磁分离辅助废旧锂离子电池回收的研究进展

  苏晨曦, 王凯, 高磊, 齐美洲

  电源技术. 2025, 49(7): 1368-1375. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.006

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  伴随动力锂离子电池的广泛应用,废旧锂离子电池数量与日俱增,如何实现高效、清洁、资源化回收利用是锂离子电池行业可持续发展亟待解决的关键问题。磁分离技术利用电池正极材料的磁性差异来简化回收流程,是一种绿色、低能耗的电池回收预处理手段。探讨了磁分离机理及设备,总结磁分离技术在两种主流废旧锂离子电池中的应用,旨在实现磁分离技术与废旧锂离子电池回收的结合,促进废旧锂离子电池正极材料回收产业高速发展。
综述
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  钙钛矿太阳电池技术的空间应用研究进展

  朱卫东, 孟海军, 孙利杰, 张春福, 张进成, 郝跃

  电源技术. 2025, 49(7): 1376-1394. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.007

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  空间环境中复杂的高能粒子和电磁辐射要求太阳电池在具备较高功质比的同时,还必须具备优良的抗辐照性能和可靠性。钙钛矿太阳电池(perovskite solar cell,PSC)凭借其低成本、优异的耐辐照性和轻质特性,在空间应用中展现出广阔的前景。国内外研究者已在PSC的空间应用领域开展了广泛的探索性研究与实证工作。回顾了该领域的最新研究进展及面临的主要技术瓶颈。重点总结了PSC在粒子辐照、高真空和强光照等复杂条件下的实验研究成果,分析了现有空间实测案例,归纳了PSC在空间应用中所面临的挑战,并提出了针对性的解决方案和未来研究方向,旨在为相关技术的发展提供有价值的参考。
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  锂离子电池极片干燥研究进展

  李然, 徐鹏, 李晓琼, 张振涛, 赵炳贵, 杨俊玲, 王昱潭

  电源技术. 2025, 49(7): 1395-1407. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.008

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  溶剂湿份含量是影响锂离子电池安全的关键因素。锂电材料孔隙中的溶剂和杂质残留会与电池的电解液发生反应,导致电解液成分变化,最终影响电池的充放电性能,同时增加极片内阻,减少循环寿命,引发安全隐患。干燥工序对控制成品溶剂含量、影响晶体结构至关重要,干燥参数的选择直接关联产品质量。探讨了应用于锂离子电池极片的常见干燥技术的基本原理及其影响因素;对以物料尺度溶剂湿份迁移过程为代表的热质传递规律进行论述,介绍了传统的连续介质模型与新兴的3D干燥模型;分析了典型干燥工艺参数与物料性质对锂离子电池极片干燥特性及品质的影响;展望了锂离子电池干燥多技术耦合发展等未来研究方向,以期为锂离子电池极片干燥“提质降耗”与自动控制提供理论依据与技术支持。
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  临近空间飞行器储能电池应用现状及研究进展

  武学文, 刘滨涛, 杨明, 赵子寿, 周江

  电源技术. 2025, 49(7): 1408-1415. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.009

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  储能电池作为临近空间飞行器平台能源系统的关键核心,对临空飞行器战技指标和性能提升具有重要影响。分析了临近空间环境对储能电池的特殊要求,以及临近空间飞行器设计对储能电池电性能的需求。介绍了目前锂离子电池、锂金属电池等储能电池体系在临近空间飞行器应用中的性能特征及其实际应用状况。概述了包括正负极材料和电解液在内的储能电池关键技术的最新研究进展。
研究与设计: 化学电源
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  纳米球壳磷酸-硫酸亚铁钠复合正极材料的制备

  王亚平, 申志强, 辛娜, 姜舟舰, 王奎, 栗欢欢

  电源技术. 2025, 49(7): 1416-1426. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.010

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  针对传统铁基聚阴离子正极材料NaFePO₄(能量密度小、电压低)与Na₂Fe₂(SO₄)₃(稳定性差、成本高)的固有局限性,提出“磷酸盐/硫酸盐复合协同调控”策略,利用磷酸盐的结构稳定特性构筑三维骨架,硫酸盐的高电压特性优化材料导电结构,制备了高工作电压的磷酸-硫酸亚铁钠(NFSP)复合正极材料。采用有机膦酸-柠檬酸-碳纳米管三碳源体系,结合配位辅助原位碳包覆技术,创造性地构建出纳米球壳型导电网络复合结构,NFSP-0.2显示出优异的电化学性能：0.1 C倍率下放电比容量82.7 mAh/g(较纯硫酸盐体系提升19.9%),3.665 V高压平台。1 C倍率100次循环后,容量比纯硫酸盐体系的初始容量高53%。这种复合型聚阴离子正极材料对钠离子电池的发展具有巨大的潜力。
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  Ni₃Se₄纳米鳞片修饰三维框架稳定锂金属负极

  潘嘉杰, 华洁莹, 任杰, 石凯祥, 刘全兵

  电源技术. 2025, 49(7): 1427-1433. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.011

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  构建具有高亲锂性和高导电性的三维框架可以抑制锂枝晶生长和缓解体积变化,从而提升锂金属负极(LMAs)的循环稳定性和电化学性能。采用化学气相反应硒化泡沫镍,得到Ni₃Se₄纳米鳞片修饰的三维框架(Ni₃Se₄@NF),并对其进行一系列物化表征和电化学性能测试。结果表明,均匀分布的Ni₃Se₄纳米鳞片具有较高亲锂性,为锂离子成核提供大量活性位点,有效降低成核势垒,引导均匀锂沉积。此外,原位形成富含Li₂Se的固体电解质界面(SEI)具有优异的离子电导率和机械强度,促进锂离子快速传输,增强界面稳定性。得益于此,LMAs的库仑效率和循环寿命得到显著提升。
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  不同金属氧化物掺杂对锰酸锂正极材料性能的影响

  谢雪珍, 叶有明, 马皓皓, 李杰华, 韦友欢, 曾军

  电源技术. 2025, 49(7): 1434-1438. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.012

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  锰酸锂(LiMn₂O₄,LMO)正极材料Jahn-Teller效应引起的结构畸变问题,可以通过掺杂过渡金属氧化物来改善其电化学性能。以碳酸锂、二氧化锰为原料,三氧化二铁、氧化镁、二氧化钛、二氧化锆四种金属氧化物为掺杂改性剂对锰酸锂正极材料进行改性。结果表明：锰酸锂正极材料掺杂四种金属阳离子均可改善其电化学性能,其中掺杂镁的效果最好,交流阻抗最小,循环性能最佳,在1 C下首次放电比容量为122.93 mAh/g,循环60次后循环保持率为94.58%。掺杂镁有效提高了锰酸锂正极材料的电化学性能,为锰酸锂的工业化应用提供了有力支撑。
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  VGCF对富锂锰基层状氧化物电极性能的影响

  欧阳丽霞, 黄贤凯, 张梦琦, 张子恒, 徐肖飞, 王建涛

  电源技术. 2025, 49(7): 1439-1446. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.013

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  研究了气相生长碳纤维VGCF的含量对高电压条件下富锂锰基电极性能的影响,并采用SEM和EIS分析了VGCF含量对电极性能的影响。结果表明：将VGCF含量由2%增加至6%(质量分数)时,高电压富锂锰基层状氧化物电极的面电阻先急剧降低而后趋于平缓,电极的大倍率性能和循环性能均得到提升。6% VGCF电极在3 C大倍率放电时的比容量为73.7 mAh/g,为2% VGCF电极的2.23倍;其200次循环后的比容量为108.5 mAh/g,容量保持率为71.0%。分析表明,提高一维结构的VGCF含量能在锂离子电池内的富锂锰基层状氧化物颗粒与铝箔集流体之间、活性材料颗粒之间搭建更多直通的电子快速传输通道,构建更完整的高效导电网络,从而有效抑制了电极阻抗的增长,减小电极极化。
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  RP/Fe-NC复合材料在锂离子电池负极中的应用研究

  张严, 王群, 朱远蹠

  电源技术. 2025, 49(7): 1447-1455. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.014

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  红磷在充放电过程中易产生体积膨胀,因此选用了具有较大比表面积的碳载体上的氮配位铁原子(Fe-NC)材料,较大的比表面积不仅为红磷在充放电过程中产生的体积膨胀提供空间,还能有效减少磷的脱落和损失。此外,Fe原子能够促进气相磷以小分子形式沉积在碳载体上的氮配位铁原子(Fe-NC)材料表面,从而使磷分子均匀地分布在碳基体上,避免了白磷的生成。基于这两方面的优势,制备了红磷和碳载体上的氮配位铁原子(Fe-NC)复合材料,在200 mA/g电流密度下循环500次后,获得的比容量为907.3 mAh/g,容量保持率达到90.8%。在高倍率(5 000 mA/g)充放电条件下,材料比容量仍能保持在527.4 mAh/g。
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  高温日历老化对锂离子电池热失控的影响研究

  王鹤霖, 张睿, 李乐, 丁飞

  电源技术. 2025, 49(7): 1456-1466. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.015

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  锂离子电池在搁置储存或充放电循环过程中,受温度以及荷电状态(SOC)等因素的影响,电池内部会发生一系列的副反应并发生老化,进而影响材料的热稳定性,影响电池的热失控行为。基于差示扫描量热(DSC)实验、绝热加速量热(ARC)实验以及仿真模拟,探究高温日历老化对锂离子电池热失控过程的影响。结果表明,高温日历老化电池因负极固体电解质界面(SEI)膜和正极电解质界面(CEI)膜热稳定性的提升,热失控的触发温度较新鲜电池产生了一定的滞后;同时,热失控最高温度升高,说明老化电池的热失控过程更加剧烈,存在更大的安全风险。基于仿真结果可知,高温日历老化电池也更加容易发生热蔓延现象,在电池组中造成更大的危害。研究结果为电池热管理以及热失控的风险防控提供了理论基础。
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  钛酸铅掺杂SiO/C锂离子电池复合电极的电化学性能

  刘少兵, 程绍娟, 王浩, 王芳, 孙一凡, 陈聚煊, 邵宇, 王懿萱

  电源技术. 2025, 49(7): 1467-1472. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.016

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  采用一氧化硅(SiO)和石墨复合,通过掺杂压电材料钛酸铅(PbTiO₃)到复合材料中制备了锂离子电池负极材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对合成样品进行了系统表征。考察了压电材料的用量对复合电极循环性能的影响,测试了复合电极的电化学性能。研究发现,电极中掺杂PbTiO₃并不会改变电极的储锂机理,但会利用其压电效应加速锂离子扩散速率,从而提高储锂性能。掺杂PbTiO₃的SiO/C复合电极较未掺杂PbTiO₃的电极表现出更高的比容量、更高的初始库仑效率,而且在1 C下,经过500次循环后容量保持率仍能达到53.3%,表现出良好的循环性能。
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  磷酸铁锂电池热失控特性及排气仿真

  唐志航, 张睿, 李乐, 王宁, 丁飞

  电源技术. 2025, 49(7): 1473-1481. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.017

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  随着储能锂离子电池的大规模应用,电池热失控(thermal runaway, TR)过程中的气体扩散行为及其早期检测受到广泛关注。对280 Ah磷酸铁锂电池进行外部加热触发的热失控实验,系统分析了热失控过程中释放的气体成分,并探讨了不同荷电状态(state of charge, SOC)下的热失控特征。实验结果表明,高SOC条件下,电池热失控触发时间短,表面温升速率更高,100% SOC电池热失控释放气体中的H₂占比高达44.84%。相较之下,低SOC电池的热失控过程较缓和,主要释放CO₂(0% SOC电池热失控释放气体中CO₂占比78.41%)。此外,利用ANSYS Fluent软件对储能系统中磷酸铁锂电池热失控过程中气体的扩散行为进行了模拟。仿真结果表明,不同SOC条件下,气体扩散路径存在显著差异：在高SOC下,气体主要沿垂直方向迅速上升并在顶部区域扩散,而在低SOC下,气体首先在底部积聚,随后逐步扩散至整个空间。揭示了SOC对磷酸铁锂电池热失控特征及气体扩散行为的影响,为锂离子储能系统的安全优化设计提供了重要的理论参考。
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  基于自适应分组GA-FLC的电池组均衡控制策略研究

  吴铁洲, 杜亨昱, 刘珉诺

  电源技术. 2025, 49(7): 1482-1492. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.018

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  在实际应用中将多个电池单体通过串并联成组使用会存在电池不一致性问题,影响电池组使用寿命。集中式电感均衡是广泛使用的均衡技术之一,但传统极值法集中式电感电路在均衡过程中存在频繁切换均衡目标导致开关频繁通断、速度慢的问题。在集中式电感均衡拓扑结构的基础上,提出了一种基于自适应分组GA-FLC策略的集中式电感均衡电路控制方法,在均衡开启前,使用基于滑动窗口法的自适应分组策略对相邻且SOC值接近的电池合并成组,再结合遗传算法对自适应分组后的电池组进行最优路径选择,利用FLC控制均衡电流大小。以6个电池串联的电池组为例,设计静置、充电、放电三种工况下的电池组均衡实验,结果表明,与对极值法、自适应分组GA法均衡相比,提出的均衡策略显著降低了开关的通断次数,相较极值法、自适应分组GA法分别提升69%、30%的均衡速度,有助于电池组的整体性能提升和延长使用寿命。
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  基于吹胀式液冷板高效热管理设计及其性能研究

  付永龙, 邵珊珊, 左丹澜

  电源技术. 2025, 49(7): 1493-1502. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.019

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  为优化电池热管理系统热力性能,基于新型吹胀式液冷板设计了三种流道结构。利用实验和CFD仿真模拟分析对比了三种流道结构在不同入口流量、温度下液冷板的传热特性、流动特性和阻力特性,选定合适的流道形式并进一步结构优化。结果表明：优化后的吹胀式液冷板均温性得到了显著改善,与原流道结构液冷板相比,模组顶部截面温差和最大温差分别降低了0.733 1和0.563 4 K,电池最高温度和压降仅升高0.15 K和2.206 kPa。
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  用于催化硼氢化钠氧化的非晶态球壳NiFeP催化剂研究

  李建琦, 耿江涛, 邵志刚

  电源技术. 2025, 49(7): 1503-1510. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.020

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  直接硼氢化钠燃料电池(DBFC)因其高能量密度和安全性方面的优势成为热点研究方向。然而,为DBFC开发高效低成本的阳极催化剂仍面临挑战。在泡沫镍基底上制备了一种中空球壳结构的非晶态NiFeP催化剂,并对其物理结构及电化学性能进行了系统研究。结果显示,催化剂在硼氢化物氧化反应(BOR)中的峰值电流密度达到300.7 mA/cm²,将催化剂应用于DBFC装置,峰值功率密度可达621.3 mW/cm²。其良好的BOR性能可归因于非晶态物种包含的高活性位点带来的内在催化活性提升和三维中空球壳结构带来的大比表面积。
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  基于Bi金属掺杂对RuO₂形成纳米催化剂制备及稳定性研究

  王志洋, 迟军, 那靖辰, 俞红梅, 邵志刚, 白建明

  电源技术. 2025, 49(7): 1511-1517. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.021

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  质子交换膜水电解(PEMWE)技术的高效运行亟需开发兼具高活性与强稳定性的酸性析氧反应(OER)催化剂。通过一步水热法成功制备了铋(Bi)掺杂二氧化钌(Bi-RuO₂)催化剂,旨在通过Bi的电子调控作用协同优化RuO₂的催化性能。半电池测试表明,Bi-RuO₂在10 mA/cm²的过电位为207 mV(较RuO₂降低26%),Tafel斜率降至67.4 mV/dec(对比纯RuO₂的97.5 mV/dec),表明Bi掺杂显著加速催化反应动力学。恒电流测试(10和20 mA/cm²)中,催化剂稳定运行100 h。在PEM电解池中,基于Bi-RuO₂的膜电极(Ru载量1.0 mg/cm²)于1.82 V实现2 000 mA/cm²电流密度,并在150 h运行中保持稳定(衰减率97.6 μV/h)。提出的催化剂制备方法和性能优化思路为开发低成本、高活性的PEM电解水析氧反应催化剂提供了较为重要的研究参考价值。
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  工作温度对PEMFC电化学反应及性能影响模拟研究

  韩启沃, 刘永峰, 范馨远, 裴普成, 张璐, 姚圣卓

  电源技术. 2025, 49(7): 1518-1530. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.022

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  为研究工作温度对PEMFC电化学反应及性能的影响,综合考量工作温度对燃料气体传输及产水行为的影响机制,提出电化学反应(electrochemical reaction,ER)模型,并将其耦合进COMSOL进行多物理场计算。搭建的燃料电池测试系统利用梯度加热实现温度的稳定控制,并借助传感器实时监测温度变化。在进气相对湿度100%下,分别于50、60和70 ℃进行对比实验与模拟研究,进一步分析工作温度变化对氢气、氧气、氮气及水摩尔分数分布的影响规律。结果表明：在70 ℃时,ER模型计算值与实验值的最大相对误差为7.90%;在0~600 mA/cm²电流密度范围内,相对误差为0.62%~1.96%。当电流密度超过650 mA/cm²,70 ℃时,PEMFC的最大功率密度为399.73 mW/cm²,分别较50和60 ℃提高9.4%和4.9%。随工作温度升高,PEMFC的输出性能提升,电化学反应速率加快,燃料气体摩尔分数降低,其中氢气摩尔分数最小值由0.579降至0.415,氧气摩尔分数最大值从0.186降至0.146,气体分布更均匀,同时有效改善MEA内部水管理,缓解局部水积聚现象。
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  La掺杂氧化铈作为SOFC缓冲层的协同效应研究

  叶天科, 周宇, 张旸, 武安祺, 官万兵

  电源技术. 2025, 49(7): 1531-1538. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.023

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  固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)因其高效、环境友好的特点被视为一种很有潜力的能量转换和存储系统。然而,广泛使用的钇稳定氧化锆(YSZ)电解质与典型的高活性钴基阴极(La_0.6Sr_0.4Co_0.2Fe_0.8O_3–d, LSCF)之间的化学相容性较差,易引发界面副反应,需引入缓冲层以抑制该问题。采用固液复合法制备了La_xCe_1–xO_2–d(x=0.1~0.5)系列材料,系统探究了La掺杂量对缓冲层材料晶格参数、微观结构、电导率及电池性能的影响规律。结果表明,少量La掺杂可同步提升材料电导率与致密度：当La掺杂量为20%(摩尔分数)时,材料在750 ℃下的电导率达到 1.41×10^–2 S/cm,较50%(摩尔分数)掺杂样品提升三倍。实验表明,20%La掺杂二氧化铈在电导率与致密度之间实现最优平衡,是极具潜力的缓冲层候选材料。
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  仿真技术在铝氧化银电池热设计上的应用

  黄辰, 唐广群, 闻杰, 毕晓峰, 安富盛

  电源技术. 2025, 49(7): 1539-1543. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.024

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  通过计算机仿真的方法建立铝氧化银电池散热模型,分析海水流速、电解液流量、电解液温度以及表面涂层厚度对散热功率的影响。结果表明,海水域流速的变化对散热功率几乎没有影响,电池热功率随外温度差的增加而增加,表面涂层状态和电解液流量对电池散热功率的影响较大。
研究与设计: 物理电源
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  月球科研站大功率同位素温差电池设计

  周天, 孟海军, 吕冬翔

  电源技术. 2025, 49(7): 1544-1548. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.025

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  建立月球科研站能够为我国持续月球探测提供重要工程支撑和平台支撑,促进我国航天技术得到跨越式提升。为月球科研站稳定供能是建立月球科研站的前提之一。能够在无光、寒冷、周期长的月夜环境中稳定提供热能和电能的大功率同位素温差电池是月球科研站能源系统中的重要一环。针对大功率同位素温差电池体积较大对电池设计和装配带来的难度提升,提出一种模块化大功率同位素温差电池结构设计方法,通过采用集成单一电池模块,再完成多个电池模块集成,最后装入同位素热源的方式完成电池总体装配,可有效提升大功率同位素温差电池系统的设计灵活性和装配便捷性。同时,针对同位素温差电池热电性能耦合的问题,提出了同位素温差电池热电解耦设计方法,可对该型应用起到设计指导作用。
研究与设计: 系统技术
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  新型可重复使用返回式卫星供配电分系统设计

  姜东升, 初志超, 钱顺友, 武明, 胡梦森, 吴乐群

  电源技术. 2025, 49(7): 1549-1554. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2025.07.026

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  针对新一代可重复使用返回式技术实验卫星平台特点,提出一种基于多组一次电池的多母线电源系统供电方案。该方案为推进能源舱和回收舱设备提供一条29~33 V不调节母线;为卫星回收舱设备提供一条25~33 V电压不调节母线,确保电源系统设计的比能量最优,并保证为整星可靠供电。将其推广应用到其他返回式卫星中,可以有效降低电源系统的质量,提高电源系统的比功率和比能量,提高卫星平台的承载能力。