2026年, 第50卷, 第2期　
刊出日期：2026-02-20

  

• 全选
  |

综述
• Select
  水系离子电池低温性能研究进展

  李镔珂, 吴卓彦, 李奔, 杨程, 刘宇

  电源技术. 2026, 50(2): 181-193. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  水系离子电池因其本质安全、环境友好、成本低廉等优势,在大规模储能领域展现出广阔的应用前景,被视为下一代可持续储能技术的重要候选体系。然而,其在低温环境下(通常指0 ℃以下)的电化学性能显著下降,严重制约了其在寒冷地区或极端气候条件下的实际应用。低温下水系电解液易冻结、离子电导率急剧降低、电极与电解液之间界面动力学迟缓以及活性物质离子扩散受限等问题,共同导致电池容量衰减、倍率性能恶化和循环稳定性下降。系统综述了水系离子电池低温性能的研究进展,重点介绍了电解液设计、电极材料结构优化、新型粘结剂开发三大核心策略的研究现状,并从机制探究、改善电化学动力学行为和电极-电解液界面等方面提出了多种可能的优化策略以及未来的研究方向,有望为水系离子电池在极端环境下的实用化提供新思路。
• Select
  羧甲基纤维素及其改性物在锂离子电池粘结剂中的研究进展

  孙晓雅, 仪璇, 孟光范, 张文浩, 姜亦飞, 李霞, 韩文佳

  电源技术. 2026, 50(2): 194-204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  锂离子电池(LIBs)是当前应用最广泛的电化学储能技术,锂离子电池粘结剂将活性物质、导电剂直接粘结到金属集流体上,同时保证活性物质制浆时的均匀性,在电极表面辅助形成稳定的固体电解质界面层(SEI)等。再者,设计导电粘结剂网络可缓解锂离子电池充放电过程中产生的体积膨胀引发容量减少等问题。羧甲基纤维素(CMC)作为电极粘结剂得到了广泛的商业化应用。就CMC的结构性质和应用方面做了简要的总结,深入分析了电池粘结剂的粘结机理,系统阐述CMC改性方式对提高锂离子电池性能的作用。最后,对CMC粘结剂的发展进行了展望。
• Select
  锂离子电池用聚烯烃隔膜研究进展

  杨娇, 周志辉, 夏璐, 王诗怡

  电源技术. 2026, 50(2): 205-215. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  隔膜作为锂离子电池的关键组件,其性能直接影响电池的循环寿命和安全性能。以聚乙烯、聚丙烯为代表的聚烯烃材料凭借低成本、高化学稳定性和高机械强度等特性,在锂离子电池领域获得广泛应用。系统综述了锂离子电池用聚烯烃隔膜的研究进展,涵盖了其基本特性、制备工艺、性能挑战、改性策略及各种改性策略对提升电池安全性能和电化学性能的作用机理。通过结合微观结构表征,详细探讨了聚烯烃隔膜的多功能化设计思路。最后,基于当前研究进展,对该领域的未来发展趋势进行了前瞻性展望。
• Select
  退役动力锂电池正极金属浸出的研究进展

  陈传帅, 孙浩程, 高林, 回军

  电源技术. 2026, 50(2): 216-223. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  随着新能源汽车发展,退役动力锂电池数量剧增,回收其中锂、钴、镍等有价金属意义重大。介绍了锂电池正极金属浸出研究进展,包括传统浸出法(酸浸出、碱浸出、生物浸出)的原理、优缺点及研究成果,并阐述了新型低共熔溶剂浸出法的优势与面临问题。为实现湿法冶金的绿色化升级,低共熔溶剂技术是极具前景的发展方向。尽管当前酸浸法仍是主流工艺,但低共熔溶剂技术工业化应用的关键,在于突破其浸出条件限制并有效降低能耗与成本。
研究与设计：化学电源
• Select
  氮碳包覆Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇比例优化与电化学性能研究

  唐佳城, 王超杰, 刘宝生, 张绍辉

  电源技术. 2026, 50(2): 224-231. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  Fe基聚阴离子Na₄Fe₃(PO₄)₂P₂O₇(NFPP)因其资源丰富,原材料价格低廉而有望成为钠离子电池正极的理想材料。但由于其电子导电率低和离子扩散缓慢的问题使其在实际电池系统中的规模化应用受限。本研究通过固相球磨法梯度添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP,0%~7%),构建氮掺杂碳包覆NFPP正极材料。该材料表征表明,NFPP展现出不规则的纳米颗粒,适量添加PVP可优化晶体结构并形成多孔形貌,形成三维蜂窝状碳网络。电化学数据显示,NFPP-PVP5%表现出优异的电化学性能,0.2 C时首次充放电的容量为104.15 mAh/g,同时还拥有较好的循环稳定性和倍率性能。通过计算可知NFPP-PVP5%表现出最高的钠离子扩散系数。性能的提升归因于适量的氮掺杂碳层与多孔结构的协同作用,该策略为高性能钠电正极材料设计提供新思路。
• Select
  高温固相磷包覆构筑低残碱富锂钴酸锂补锂剂

  王宗凡, 尚雷, 胡志金, 曾州岚, 刘瑛, 辛小超

  电源技术. 2026, 50(2): 232-239. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过高温固相法制备出高容量正极补锂剂富锂钴酸锂(Li₆CoO₄,LCO),再使用LiH₂PO₄进行高温固相磷包覆得到LCO@P材料,X射线衍射仪(XRD)显示磷包覆未改变材料晶体结构,扫描电子显微镜(SEM)和能量分散谱(EDS)显示磷包覆量为3.0×10^-3、包覆温度为550 ℃、包覆时间为2 h时,可以在LCO表面构筑均匀的非晶磷层,该包覆层使LCO残碱总Li含量由纯相LCO的1.07%降低至0.37%,吸湿增重由纯相LCO的69.79 μg/mg降低至42.49 μg/mg,有效解决了LCO材料在制浆过程中的凝胶化问题。同时,电化学性能方面,LCO@3000P5502首次充电比容量达795.68 mAh/g(为LCO的92.3%),首效为1.90%(LCO为1.93%),保障锂不可逆释放,实现补锂能力与加工性能的最佳平衡。这说明磷包覆可同步攻克LCO残碱、环境稳定性及加工性瓶颈,为高性能补锂剂开发提供关键技术路径。
• Select
  预锂化负极的制备及电化学性能研究

  郇庆娜, 黄银霞, 刘慧芳, 孔德钰

  电源技术. 2026, 50(2): 240-245. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  对石墨掺硅氧的负极表面进行覆锂,覆锂极片采用干法固相反应和电解液浸泡驱动两种预锂方式。通过软包电池数据发现,覆完锂之后负极片在干燥环境露点≤–40 ℃条件搁置,待表面覆合的金属锂全部和负极反应完全后再装配电池,其性能一般;覆锂负极片及时浸泡电解液,装配成软包电池,其性能最好。它和原始电池相比,首效提升20.04%,直流内阻降低22.7 mΩ,容量提升≥22%。
• Select
  负极混合硬碳比例对锂电池性能的影响

  余开明, 罗元浩, 陈滢滢, 张奥奇, 陈世杰

  电源技术. 2026, 50(2): 246-252. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对传统石墨负极材料在极端低温条件下性能不足的问题,提出一种硬碳、石墨复合负极材料设计策略,旨在通过构建三维导电网络以协同提升电池综合性能。重点研究了四种不同硬碳比例对性能的影响。对材料采用扫描电镜(SEM)、电化学阻抗(EIS)进行表征与测试,对使用材料制备的电池进行容量、首效、低温-30 ℃功率、60 ℃高温存储、45 ℃高温循环等项目测试。实验表明,混合30%硬碳的复合负极材料,形成了具有全方位空间结构的三维立体储锂网络,能显著改善锂离子扩散能力并降低界面阻抗。同时表现出优异的宽温域性能。-30 ℃低温放电性能大幅度提升,高温60 ℃存储77 d容量保持率84.56%,45 ℃、3 C满电循环3 063次保持率80%。循环后,阻抗变化最小,拆解界面良好,综合性能表现最优。
• Select
  金属异物缺陷对锂离子电池性能的影响机制研究

  常春, 朱凌寒, 何业东, 梅菲, 姜久春

  电源技术. 2026, 50(2): 253-260. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  以三元锂离子电池为研究对象,通过在缺陷电池中植入不同直径的球形铜粉构建实验组,并设置正常电池作为对照组,结合电化学阻抗谱、容量增量曲线和库仑效率等多维度诊断方法,系统分析了不同尺寸金属异物对电池性能的影响机制。研究发现小尺寸铜粉缺陷由于颗粒数量多、活动度高,更容易形成内短路通路,导致自放电加剧、库仑效率急剧下降,锂离子损失和活性材料损失现象更为突出;而中大尺寸缺陷主要因机械损伤加速电池异常老化,以欧姆内阻增加为特征。虽然两种尺寸缺陷都会引起锂离子损失和活性材料损失,但小尺寸缺陷的退化程度更加显著。
• Select
  混合体系动力锂离子电池性能研究

  高蕾, 屈雯洁, 陆海燕, 林忠斌, 向永贵

  电源技术. 2026, 50(2): 261-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  通过对比研究高压钴酸锂&单晶三元混合体系、高压钴酸锂、三元体系动力电池的功率性能以及混合体系不同压实比、软包电池的极片微观形貌、膜阻、三电极分析、30 C持续放电等性能,确定了混合体系最佳压实密度,实现两种体系混合电极的容量与功率双效发挥。评测了干法陶瓷隔膜、高孔隙率湿法陶瓷隔膜的本征和应用性能,确定选用兼具高机械强度和离子电导率的高孔湿法陶瓷隔膜。对比了两种体系电池的功率性能,结果发现,混合体系、钴酸锂体系30 C持续放电时间分别为129和114 s,说明钴酸锂中混入三元后,可以有效延长持续放电时间。研制的混合铝壳电池比能量174 Wh/kg,30 C持续放电容量保持率91.1%,1 C@100% DOD循环1 000周容量保持率88.6%,高温55 ℃、1 C循环500周容量保持率90.4%。
• Select
  304 Ah磷酸铁锂电池热失控行为特征研究

  庞英杰, 彭俊杰, 王炎, 王禹, 王贺武, 戴峰

  电源技术. 2026, 50(2): 268-276. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  完成了在常压氮气氛围中对304 Ah磷酸铁锂电池(LFP)的热失控实验,实验结果表明,在1 033 s,阀口开启,气体射流导致阀口温度骤升至100.9 ℃,同时射流带走一部分热量使得电池侧面温度有短暂降低,密封舱压力在开阀时骤升2.8 kPa,此时压升速率最大为1.16 kPa/s;1 459 s开始,电压从3.43 V降至0 V耗时119 s,排气阀口温度历经多次喷发后于1 969 s达峰值229.6 ℃,电池表面温度在1 885 s达到峰值375.3 ℃,温升速率最高达4.0 ℃/s(1 595 s),热失控阶段期间最大压升速率0.53 kPa/s,产气量于1 983 s达200.7 L后进入平台期。电池初始质量5 452 g,实验后为4 340 g,质量损失率20.40%,其中气体占损失质量的92.7%,气固比12.9。经燃烧极限计算、修正后混合气体可燃下限6.62%、上限71.08%,表明舱内气体具备较宽的燃烧范围。研究结果旨在为保障锂电池储能系统的安全运行提供理论依据和实践参考。
• Select
  基于ALA优化VMD和Transformer-BiGRU的锂离子电池RUL预测

  闫来清, 梁朝洋, 韩磊, 李沁春, 蔡钰濠, 魏嘉轩, 许志超

  电源技术. 2026, 50(2): 277-289. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  准确预测电池剩余使用寿命(RUL)对保障电池管理系统的安全运行至关重要。然而,电池容量再生效应和测量误差会影响RUL预测精度,传统经验模态分解(EMD)虽能分解信号,却存在模态混叠问题;此外,现有方法中变分模态分解、预测模型核心参数大多依赖手动设置,不仅耗时费力且预测效果受主观因素影响较大。针对上述难题,提出了一种基于ALA优化VMD和Transformer-BiGRU的预测方法。利用人工旅鼠算法(ALA)对变分模态分解(VMD)的模态分解层数与惩罚因子进行优化,通过VMD将电池容量数据分解为不同频率的模态分量,减小容量再生效应和测量误差的影响。构建了结合注意力机制(Transformer)和双向门控循环单元(BiGRU)的预测模型,并通过海星优化算法(SFOA)优化模型结构和关键参数,将各分量的预测结果加和得到最终预测值。基于MATLAB平台在两组公开数据集上验证了所提模型的有效性,并与其他预测方法进行对比。结果表明,所提方法的均方根误差(RMSE)均低于0.5%,预测精度较高。
• Select
  基于SGMD-WD距离的电池故障诊断方法

  廖力, 毛浪, 谢琪, 郑全新, 姜久春

  电源技术. 2026, 50(2): 290-298. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对锂离子电池在电动汽车应用中的安全问题,提出一种电池不一致性故障与内短路故障的诊断方法。基于大数据平台获取电池运行数据,采用辛几何模态分解算法(SGMD)对原始电压信号进行多尺度分解,通过辛正交特性实现噪声抑制与趋势特征提取。在此基础上引入改进的Wasserstein距离(WD)作为故障量化指标,构建基于分布相似性的故障诊断模型。通过计算相邻电池单体间的改进Wasserstein距离值,识别故障电池。最后,实验采用实际运行车辆电压数据进行WD距离与欧式距离(ED)计算的结果对比,验证了所提方法的准确性更高。
• Select
  V₂O₅纳米穗作为水系锌离子电池正极的性能研究

  焦玉洁, 魏豪, 朱恒康, 王瑞, 吉文丽, 吴建栋

  电源技术. 2026, 50(2): 299-306. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  V₂O₅因其较高的理论容量作为水系锌离子电池(ZIBs)正极材料而被广泛研究,但其实际应用受到本征电子导电性差和Zn²⁺扩散动力学缓慢等问题的限制。通过对氧化钒纳米管(VO-NTs)退火处理制备了V₂O₅纳米穗(VO-NS)。VO-NS较VO-NTs具有更大比表面积、更低电荷转移电阻、更快的Zn²⁺传输动力学及更高赝电容贡献比例。VO-NS展现出高比容量(0.5 A·g^-1下331.3 mAh·g^-1)、优异倍率性能(10 A·g^-1下200 mAh·g^-1)和长循环稳定性(10 A·g^-1下2 000次循环后容量保持率91.86%),同时具有高能量密度(265.7 Wh·kg^-1, 0.5 A·g^-1)和高功率密度(8 500 W·kg^-1, 10 A·g^-1),性能优于多数已报道的氧化钒正极材料。该研究为优化V₂O₅基ZIBs正极材料提供了新思路。
• Select
  考虑运行工况的钒电解液容量衰减抑制研究

  渠展展, 牛萌, 林永健, 段永龙, 李爱魁, 滑夏

  电源技术. 2026, 50(2): 307-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  钒电池在运行过程中存在容量衰减问题,显著降低储能电站的能量转换效率并导致可用电量损失。为提升系统经济性与可靠性,需深入解析实际工况下的容量衰减机制,并开发有效的电解液容量抑制与恢复技术。在充放电制度方面,短期储能工况下将电池SOC运行区间控制在0.4~0.6。该区间内钒离子跨膜迁移量为最低的5.494×10^-2 mol,容量保持率为最高的92.89%。对于长时储能场景,应避免SOC处于0~0.2及0.8~1.0区间运行,其容量保持率分别降至91.27%和90.74%。采用200~160 mA/cm²的变电流策略可显著提升放电性能,使可用容量增至275.11 Ah,容量保持率达97.14%。渗透压调节方面,正负极电解液浓度优化虽可抑制容量衰减,调控电堆出口压力能在维持高放电容量同时实现有效衰减抑制,容量保持率达93.67%。
• Select
  Li-B/NiF₂热电池的自放电性能研究

  康敏, 乔少明, 杨辉, 赵志鹏, 陈志江, 唐军, 樊兆宝, 周海

  电源技术. 2026, 50(2): 317-322. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  NiF₂具有高理论电位和比容量,作为一种新型热电池正极材料得到了越来越多的关注。但是NiF₂在熔盐电解质中的溶解度较大,会导致电池因显著的自放电而产生安全隐患。通过两步热处理NiF₂·4H₂O制备了具有良好结晶性和较高比容量的无水NiF₂,采用空载与带载相结合的方式测试了Li-B/NiF₂热电池的自放电性能。实验结果表明：Li-B/NiF₂热电池的自放电速率随温度升高而增大,在460~540 ℃的温度范围内电池比容量下降速率为0.255~0.302 mAh/(g·s)。扫描电镜结果显示NiF₂进入了隔膜内部,从而在隔膜内与溶解游离锂反应生成金属镍,当镍累积到一定程度后电池将出现短路风险。
• Select
  氢燃料电池系统水管理实验研究及应用

  孔红兵, 刘煜, 胡军, 温序晖, 谭林

  电源技术. 2026, 50(2): 323-329. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  氢燃料电池汽车已成为绿色交通的重要发展方向,然而燃料电池系统耐久性不足制约其商业化应用,其中水管理是关键影响因素。针对一款60 kW级燃料电池系统,通过实验与建模相结合,建立了基于水平衡的半理论半经验模型,实现对系统水平衡的在线精准评估,研究了系统启动、稳态运行及停机过程中的水管理问题。实验表明,启动阶段需优化运行电流密度以快速恢复膜湿度;稳态运行时,“微增水”状态可提升性能,而过度增水会导致水淹;停机吹扫策略需根据环境条件调整,以平衡防冰堵与防膜干需求。该水管理策略应用于系统并进行10 000 h耐久性测试,结果显示性能衰减率仅为4.76%,实车运行6 000 h衰减率小于3%,验证了所提方法的有效性与工程适用性。
• Select
  金属双极板涂层在氢能重卡中的失效解析

  赵科, 侯晓玲, 杨欣欣, 林静

  电源技术. 2026, 50(2): 330-334. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对以不锈钢为基材的金属电堆双极板(BPP)的镀层材料在质子交换膜氢燃料电池重卡行驶过程出现的失效模式问题,以质子交换膜燃料电池(PEMFCs)在实际行驶过程中的膜电极和双极板为样品进行测试、讨论及分析后发现,在重卡实际行驶过程中,膜电极中的碳纸受到局部高电位、高浓度的氢氟酸(HF)以及高温的影响,出现大面积断裂和坍塌;这种变化影响了局部气体扩散,造成局部欠气堵水,容易使膜电极表面发生反极现象,造成双极板涂层材料的加速腐蚀,也会导致涂层表层中的纳米金颗粒发生团聚;局部高浓度的HF酸和高电位直接破坏镀层的耐蚀层(Ti层)结构,造成涂层基层的结构坍塌,暴露出不锈钢基材,使接触电阻变大。上述问题会影响燃料电池性能与寿命。
研究与设计：物理电源
• Select
  n型TOPCon组件PID研究及户外风险评估

  许涛

  电源技术. 2026, 50(2): 335-340. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  n型TOPCon组件的电势诱导衰减(PID)现象一直是光伏领域的研究热点。基于IEC 61215：2021标准的PID测试方法,系统研究了n型TOPCon组件在不同偏压条件、封装材料以及光照条件下的PID特性。研究发现,n型TOPCon组件在负偏压下主要表现为极化型衰减(PID-p),其衰减程度与组件正面封装材料密切相关,采用聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物(EVA)封装的组件衰减更为显著。然而,经过不同光源照射后,PID衰减后的组件功率能够恢复至或接近初始值,显示出快速的恢复特性。此外,实际户外运行中,n型TOPCon组件在-400 V偏压下运行一周后,其PID恢复速率高于衰减速率。户外模拟近半年的发电量数据进一步表明户外条件下n型TOPCon组件的PID风险较低。此研究结果为n型TOPCon组件的可靠性评估提供了重要参考,并为组件封装材料的选择和户外应用提供了科学依据。
研究与设计：系统技术
• Select
  一种可在轨维护大功率储能电池的设计和应用

  冯利军, 梁芳, 郝永辉, 侯旭峰

  电源技术. 2026, 50(2): 341-350. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-087X.2026.02.020

  摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

  介绍了一种可在轨维护的大功率储能电池组的设计和应用。该电池组采用锂离子蓄电池组,具有高比能量和大放电能力,适用于空间站等长期有人驻留的平台。描述了电池的总体设计、详细设计、软件设计、结构设计、可维修性设计、工效学设计和医学设计。该产品已在轨运行三年多,性能稳定,为后续空间站和月球科研站等有人维护储能电池产品设计提供了重要的参考。