主      编：黄学杰  研究员

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Volume 15 期 9，2026 2026年第15卷第9期

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    孙蔷馥, 岑官骏, 乔荣涵, 刘长洋, 张新新, 郑博文, 李洛宁, 戴玮芃, 杨尚东, 田孟羽, 金周, 詹元杰, 闫勇, 贲留斌, 俞海龙, 刘燕燕, 周洪, 黄学杰

    2026, 15(9): 3427-3447. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0719
    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6月1日至2026年7月31日上线的锂电池研究论文，共有7014篇，选择其中100篇加以评论。正极材料的研究集中于高镍三元的掺杂改性和表面包覆，以及其在长循环过程中的结构演变等。负极材料的研究重点包括硅基负极材料制备优化、金属锂负极的制备以及界面构筑与调控。固态电解质的研究主要包括硫化物固态电解质、氯化物固态电解质和聚合物固态电解质的结构设计以及相关性能研究，电解液研究则主要包括不同电解质盐和溶剂对各类电池材料体系适配的研究，以及对新的功能性添加剂的探索。针对固态电池，正极材料的体相改性和表面包覆、复合正极制备与界面修饰、锂金属负极的界面构筑有多篇文献报道。锂硫电池的研究重点是硫正极的结构设计、功能涂层和电解液的改进，固态锂硫电池也引起了广泛注意。电池工艺技术方面的研究包括干法电极、黏结剂设计以及开发新型电池技术等。表征分析涵盖了正极材料的结构相变、锂沉积负极的界面演变等。理论模拟工作包括电解液结构预测以及锂沉积和界面形成机制。  
    关键词：锂电池;正极材料;负极材料;电解质;电池技术   
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    更新时间：2026-09-18

  • 储能材料与器件

    张泽龙, 张信, 焦艳, 朱虹, 胡浩威, 丁超

    2026, 15(9): 3448-3461. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0389
    摘要：为提高锂离子电池热管理系统的热工水力性能，本工作提出了一种受仿生叶脉启发的非均匀流道结构液冷板。该冷板沿冷却剂主流方向划分为入口区、过渡区和出口区3个功能区域。通过数值模拟，系统研究了分支数量、分支间距和分支宽度对冷却剂分配、温度均匀性及压降的影响。结果表明，增加分支数量所降低的压降幅度大于其引起的最高温度上升幅度。入口区采用适当的非均匀分支间距可改善冷却剂再分配，在可接受的水力代价下提升电池温度均匀性。分支宽度的影响效果与其所在区域密切相关：增大入口区和出口区的分支宽度会降低流动阻力，但削弱热性能；而适度增加过渡区宽度则可以改善温度均匀性。基于正交试验法和等权重法构建综合性能函数，确定了最优结构参数组合。在此结构下，最高温度、温差和压降分别为39.51℃、11.13℃和50.11 Pa，与原结构（Tmax=40.38℃，∆T=12.44℃，∆P=45.95 Pa）相比，优化设计的最高温度降低2.15%，温差降低10.53%，而压降升高9.05%。综上，本研究所提出的非均匀设计在仅付出中等水力代价的情况下，显著改善了电池温度均匀性并抑制了温度峰值，展现了良好的综合热工水力性能。  
    关键词：锂离子电池;热管理系统;仿生叶脉;液冷板   
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    更新时间：2026-09-18

  • 储能材料与器件

    刘婧珺, 王博同, 刘海龙, 樊泽彤

    2026, 15(9): 3462-3475. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0634
    摘要：为解决单一无机、单一聚合物包覆改性对尖晶石型LiNi0.5Mn1.5O4（LNMO）正极材料的改性局限，改善其高压工况下界面失效、过渡金属离子溶出及结构坍塌等缺陷，提升循环稳定性与倍率电化学性能，本工作提出一种有机-无机双层复合包覆改性策略。采用溶胶-凝胶法制备单晶LNMO基体，通过分步改性工艺构建LiNbO3无机导电层/PMMA-Li柔性聚合物层双层复合包覆体系，结合XRD、FTIR、SEM-EDS、TEM、ICP-MS金属离子溶出定量测试及系统性电化学测试，探究无机包覆负载量与有机聚合物添加量对LNMO微观结构、界面特性及电化学性能的调控规律，确定最优改性工艺。实验结果表明：质量分数为1.0% LiNbO3无机包覆层可有效保留LNMO完整晶型，构建高效锂离子传导通道，阻隔电解液与基体直接接触，对Mn、Ni过渡金属离子溶出的抑制效率超80%；在此基础上引入0.5% PMMA-Li柔性聚合物层，可有效缓冲循环应力，填补无机包覆层微观缺陷与循环微裂纹，规避颗粒表面开裂与结构剥离问题，实现无机层高离子电导与有机层高结构韧性的协同增效。改性样品LNMO-LN1.0-P5电化学性能优异，首圈库仑效率提升至91.36%，1 C倍率下200圈循环容量保持率达98.8%，5 C高倍率下100圈循环容量保持率为99.5%；55℃高温工况下100圈循环后容量保持率可达90.38%，200圈循环后电荷转移阻抗仅为5.1 Ω，固相锂离子扩散系数较原始LNMO提升两个数量级，离子传输动力学与倍率性能显著优化。本研究明晰了LiNbO3与PMMA-Li两相协同改性机理，有效解决了高压LNMO正极界面失效与结构劣化难题，为高压尖晶石镍锰酸锂正极材料的界面改性与高性能化发展提供了可行的工艺方案与实验参考。  
    关键词：镍锰酸锂;双层包覆;界面改性;电化学性能;锂离子电池   
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    更新时间：2026-09-18

  • 储能材料与器件

    王瑞敏, 孙彬博, 余庆华, 冷光辉

    2026, 15(9): 3476-3488. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0349
    摘要：为解决太阳能储热供暖系统中传统蓄热水箱热分层差、蓄热效率低、放热稳定性不足的问题，提升系统能源利用效率，本工作开展了相变蓄热水箱的结构设计、数值仿真与实验研究。首先，搭建小型相变水箱蓄热实验平台，对比相变水箱与传统水箱的蓄热性能，并利用实验结果验证数值模型。然后，设计平板形与圆环形两种相变材料（PCM）封装结构，基于验证后的数值模型开展仿真研究，对比分析两种结构在蓄热与放热工况下的性能差异，并探讨流速对放热特性的影响。实验结果表明，相变水箱的斜温层厚度较传统水箱减小10.7%，储热效率更优。数值仿真结果显示，圆环结构相变水箱的蓄热完成时间较平板结构缩短19.6%，放热时间延长13.7%；在低流速工况下，其放热持续时间达传统水箱的4.19倍，展现出更优的热分层效果与放热稳定性。本研究为高性能相变蓄热水箱的工程设计与优化提供了理论依据与技术支撑。  
    关键词：相变水箱;蓄放热;相变材料;封装结构   
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    更新时间：2026-09-18

  • 储能材料与器件

    孙文轩, 刘钰昭, 董鹏远, 吕少茵, 陈柱, 邓啟熙, 李明飞, 饶睦敏, 廖友好, 李伟善

    2026, 15(9): 3489-3496. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0391
    摘要：以商业化石墨为负极的锂离子电池（LIBs）的能量密度与循环稳定性仍有提升空间。石墨本体预锂化及电解液添加剂改善界面是突破石墨基LIBs性能瓶颈的最有效策略。本工作采用氟代碳酸乙烯酯（FEC）电解液成膜添加剂，通过界面动力学调控改善预锂化石墨负极的电化学性能。预锂化石墨/Li半电池中，使用基础电解液体系在0.2 C倍率经300次循环后容量保持率为43.0%（未预锂化电池仅为27.9%）。在电解液中添加1% FEC后，电池在循环600次后容量几乎没有衰减。在25℃转至0℃低温时，电池容量降幅从39.5%（不含添加剂）减少至15.7%。石墨||LiFePO4全电池中，未预锂化石墨添加1% FEC后，0.5 C循环200次容量保持率从71.6%提升至73.7%，而预锂化石墨添加1% FEC后，容量保持率从94.2%提升至97.1%。实验结果证实了FEC添加剂协同负极补锂作用可以显著提升电池的循环稳定性。因此，FEC诱导预锂化石墨负极表面形成高性能SEI膜，改善了石墨LIBs在常温和低温环境下的电化学性能，为极端环境下高能量密度LIBs的应用提供了可行的解决方案和理论支撑。  
    关键词：锂离子电池;预锂化石墨;氟代碳酸乙烯酯;成膜添加剂;固体电解质界面膜   
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    更新时间：2026-09-18

  • 储能材料与器件

    黄旭兰, 李伟, 曹钰媛, 杨德意, 陈奇志, 张修华, 刘峥

    2026, 15(9): 3497-3509. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0441
    摘要：钠离子电池因资源丰富、成本低廉，在大规模储能领域前景广阔。其中，层状过渡金属氧化物（LTMOs）正极材料兼具结构可调、高比容量与良好循环稳定性等优势。但其充放电过程中易发生复杂相变和不可逆氧化还原反应，导致结构退化，降低倍率性能与循环寿命。为此，引入高熵策略，通过多种元素共占过渡金属位点以提高构型熵，从而稳定晶格、抑制不利相变，并改善钠离子扩散动力学。本文聚焦层状高熵氧化物（layered high-entropy oxides，LHEOs）在钠离子电池中的创新应用，综述了其最新研究进展。首先，系统介绍了层状高熵氧化物的基本概念、晶体结构类型（如O3型、P2型等），并对比了固相法、溶胶-凝胶法、水热合成法等不同制备方法的优缺点。其次，重点综述了当前针对该类材料的多种修饰改性策略，包括元素掺杂（阳离子、阴离子掺杂）、结构设计（双相结构）、表面包覆、涂层技术以及空位工程，详细总结了各策略对电化学性能的改善效果及其核心作用机理。最后，总结了LHEOs存在的问题与挑战，包括微观机制不明确、阴离子掺杂策略单一等。  
    关键词：层状高熵氧化物;修饰改性;作用机理;储钠性能   
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    更新时间：2026-09-18
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基于时序模式注意力机制和孤立森林的电池过充热失控预警方法研究

锂离子电池热失控反应迅速且剧烈，能够在储能系统内形成热蔓延，造成巨大损失，成为储能安全领域亟须解决的问题。为满足锂离子电池过充热失控预警的时效性需求，本工作提出了一种基于时序模式注意力机制(TPA)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)联合孤立森林的电池过充热失控预警方法。该方法首先通过TPA从多时间步捕获电池状态特征的变化规律，并通过差异化加权关注重要信息；然后利用BiLSTM的双向神经网络结构对电池特征数据进行双向信息提取，提高模型预测精度；最后结合孤立森林算法，利用电池真实数据集建立孤立森林模型并计算电池状态特征的异常分数，通过选取最佳异常分数阈值对电池状态进行分类，实现对电池异常状态的预警。实验结果表明，该方法的F1-score达到0.9509，能够在电池过充前7 s对电池异常状态进行预警，相比温度阈值划分方法提前了252 s。本工作所述方法在提高锂离子电池过充热失控预警的准确性和时效性方面具有重要意义。

> 储能系统与工程

李昌豪, 曹志成, 汪书苹, 谢恒, 张炜鑫, 曹元成

基于时序模式注意力机制和孤立森林的电池过充热失控预警方法研究
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