摘要:该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以"lithium"和"batter*"为关键词检索了Web of Science从2026年2月1日至2026年3月29日上线的锂电池研究论文,共有4200篇,选择其中100篇加以评论。正极材料研究以高镍层状氧化物、富锂锰基及部分新型锰基与有机正极为主,重点关注体相掺杂、表面包覆、异质结构构筑及循环过程中的结构稳定性。负极材料方面,金属锂负极为研究重点,集中于三维宿主构筑、合金化调控、人工界面设计及沉积行为调节,硅基负极则涉及三维结构设计。电解质研究涵盖卤化物、硫化物、氧化物、氟化物、聚合物及其复合固态电解质,同时也包括面向高电压、宽温域及高安全需求的液态电解液与添加剂设计。电池技术方面,全固态锂电池仍是关注重点,干法电极、界面缓冲层、枝晶抑制及低压实运行等均有进展,并兼顾锂硫电池正极设计与催化调控、无负极及黄铁矿等新体系探索。表征分析主要涉及锂沉积与扩散、界面演化及固态电解质稳定性。电池回收方面涉及预处理过程的生命周期评价、机械化学回收及电化学浸出等湿法路线。计算和深度学习则聚焦于电极应力-输运耦合、扩散动力学、固态电解质筛选及智能化状态估计。
摘要:压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)技术是支撑新能源并网与电网调节的关键技术。然而,在压缩空气储能系统运行过程中,其重要组成部分盐穴储气库腔内气体的温度与压力随运行工况周期性变化,导致围岩发生蠕变变形,进而影响整个腔体的稳定性。针对该问题,本研究建立了考虑气体热力过程与围岩蠕变行为的热力耦合数值模型,在百兆瓦级工况下,系统分析了腔体高径比、运行压力区间和充气温度对盐穴储气库长期稳定性的影响。结果表明,在周期性充放气作用下,围岩变形呈现随压力与温度循环变化的特征,并伴随不可逆蠕变累积,最大位移出现于腔体侧面围岩中部与顶板部位,整体呈现向内收缩的趋势;腔体高径比的增加、运行压力的减小和充入气体温度的升高均会增大围岩的应力水平与位移,影响腔体的稳定性。综合稳定性与经济性分析,建议盐穴储气库选择高径比H:D≤1.75的腔体,最低运行压力宜不低于7 MPa,并合理控制充气温度以控制围岩的蠕变速率,实现储气性能与围岩稳定性的协同优化。本研究为压缩空气储能盐穴储气库的结构设计与运行参数选取提供了参考依据。
摘要:锂金属电池因其极高的理论能量密度而被视为下一代储能系统的有力竞争者。然而,商业聚烯烃隔膜存在热稳定性差、离子迁移数低及对锂枝晶抑制能力弱等问题,阻碍了电池的商业化应用。本研究以聚乙烯(PE)为基膜,采用非对称涂覆策略,分别引入刚性的PAN@LATP层和柔性的PEO-SiO2层,制备了Janus结构的PPL复合隔膜。LATP与SiO2纳米颗粒对阴离子具有显著的锚定效应,通过极性基团削弱锂盐中Li+与阴离子之间的库仑相互作用,从而将锂离子迁移数()由PE隔膜的0.38提升至0.8。同时,这种“刚柔并济”的非对称结构赋予了隔膜95 MPa的机械强度与5.0 V的耐高压能力,还能有效均匀化离子通量并缓解锂枝晶生长。电化学测试表明,采用PPL隔膜组装的Li||Li对称电池在0.5 mA cm-2下可以稳定循环1000 h(而PE隔膜体系在约300 h发生短路失效)。此外,组装的LFP||Li全电池在1 C的高电流密度下,初始放电容量为163.25 mAh g-1,循环200次后容量保持率仍可达93%,较PE隔膜体系(69.2%)有明显改善。这种针对界面需求进行分区设计的非对称复合隔膜,为解决锂金属电池的安全性与循环稳定性问题提供了一种有效策略。