主      编：黄学杰  研究员

创办时间：2012年

主      管：中国石油和化学工业

              联合会

主      办：化学工业出版社有限公司

              中国化工学会

 

快捷入口

  • 作者登陆
  • 主编审稿
  • 专家审稿
  • 编辑办公
  • 最新录用
  • 当期目次
  • 过刊浏览
更多
Volume 15 期 10，2026 2026年第15卷第10期

  • 储能材料与器件

    王宇作, 邵海涛, 罗飞, 周家莉, 杨军, 李文州, 乔志军, 阮殿波, 周丽萍

    2026, 15(10): 3851-3859. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0484
    摘要：为研究层状氧化物正极材料中游离钠含量对钠离子电池工程化制备及电化学性能的影响，选取高、低游离钠含量的两种层状氧化物正极材料，系统分析其浆料流变行为、极片制程一致性、界面结合稳定性及电芯性能变化规律。结果表明，两种正极浆料均表现出典型的剪切变稀特征，满足连续涂布的基本工艺要求，但高游离钠含量会增强浆料内部颗粒相互作用和结构化程度，使浆料表现出更高黏度、更明显的静置增稠行为，并更早出现初步凝胶化和完全凝胶化现象。极片测试结果显示，高游离钠体系在涂布及辊压过程中边缘区域厚度波动更明显，极片一致性相对较差，且剥离强度低于低游离钠体系，表明其涂层与集流体之间的界面结合稳定性较弱。电化学测试结果表明，低游离钠体系具有更高初始放电容量和更低的交流内阻和直流内阻，在倍率性能、低温放电性能及长期循环稳定性方面均表现更优；循环800周后，低游离钠体系容量保持率接近92%，高于高游离钠体系的约90%。研究表明，层状氧化物正极材料游离钠含量会通过影响浆料稳定性和极片结构均匀性，进一步影响电池极化行为及循环稳定性，降低游离钠含量有利于提升钠离子电池工程化制备稳定性及综合电化学性能。  
    关键词：钠离子电池;游离钠;浆料稳定性;极片一致性;电化学性能   
    28
    |
    19
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 161280078 false
    更新时间：2026-10-22

  • 储能材料与器件

    孙德兴, 黄小荣, 刘泽槐, 秦啸天

    2026, 15(10): 3860-3870. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0557
    摘要：聚合物固态电解质兼具安全性与良好机械柔性，是发展高安全钠离子电池的重要材料。然而，传统聚偏氟乙烯（PVDF）基聚合物电解质仍存在室温离子电导率偏低、与层状氧化物正极界面电化学稳定性不足等问题，限制了其在长寿命钠离子电池中的应用。针对上述问题，本工作将2,2,2-三氟-N,N-二甲基乙酰胺（FDMA）作为功能性添加剂引入PVDF-双三氟甲基磺酰亚胺钠（NaTFSI）电解质中，构建兼具较高离子传输能力和正极界面稳定性的复合聚合物电解质。结果表明，FDMA中的羰基氧可与Na+发生配位作用，削弱Na+与TFSI-之间的相互作用，促进NaTFSI解离，使电解质的室温离子电导率达到2.62 mS/cm。密度泛函理论计算表明，FDMA具有较低的最高占据分子轨道能级，有利于提高电解质的氧化稳定性。将PVDF-NaTFSI-FDMA电解质匹配O3型钠离子正极材料并组装全电池后，FDMA通过调控正极-电解质界面化学反应，促进形成富NaF的正极电解质界面（CEI）层，抑制正极与电解质的持续副反应，减缓正极结构退化。采用该电解质组装的NaCu0.12Fe0.22Mn0.33Ni0.33O2||Na电池在2.0～4.0 V电压和1 C倍率下循环600次后，容量保持率为85.5%。本研究表明，FDMA可实现PVDF基聚合物电解质的离子传输行为和正极-电解质界面稳定性调控，为构建高安全性、长循环寿命的钠离子聚合物固态电池提供了实验依据。  
    关键词：钠离子电池;聚合物电解质;正极电解质界面层;循环稳定性   
    21
    |
    61
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 166899807 false
    更新时间：2026-10-22

  • 储能材料与器件

    梁威, 王秀林, 刘博文, 许佳伟, 李慕森, 华维三

    2026, 15(10): 3871-3879. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0365
    摘要：针对-28~-40℃低温冷库运行能耗高，现有低温相变材料（phase change material，PCM）存在相变潜热低、导热性能差、循环稳定性欠佳、导热填料易团聚、体系易分层分相等技术难题，以溴化钠（NaBr）、甲酸钠（HCOONa）和去离子水为原料，通过共晶配比优化，并采用黄原胶复配膨胀石墨（expanded graphite，EG）协同导热强化工艺，制备适用于低温冷库谷电蓄冷的复合共晶盐水基相变蓄冷材料。经多组梯度配比筛选得到最优基液质量配比：NaBr∶HCOONa∶去离子水为32∶8∶60，其相变温度为-32.7℃，相变潜热182 kJ/kg，导热系数0.7913 W/(m·K)。添加0.3%黄原胶可有效改善EG在高盐体系中的分散均匀性；当EG添加量为2.5%时，材料导热系数提升至1.1420 W/(m·K)，提升幅度44.32%，改性后相变温度-33.1℃，相变潜热167.4 kJ/kg。300次冻融循环测试结果表明，材料相变温度仅降低0.2℃，潜热衰减8.54%，导热系数衰减4.63%，体系无明显分相现象，满足低温相变材料稳定运行国家标准要求。腐蚀测试结果显示，该复合材料对304、316不锈钢的腐蚀速率分别仅为0.0042 g/(m2·h)、0.0022 g/(m2·h)，远低于碳钢与紫铜，适合采用不锈钢封装。与同温区现有低温蓄冷材料对比，该复合体系同时具备高相变潜热与高导热系数优势，可用于低温冷库谷电移峰蓄冷节能系统，具有良好的工程应用前景与节能减碳效益。  
    关键词：冷链物流;相变材料;导热强化;循环稳定性;腐蚀性   
    20
    |
    28
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 165552905 false
    更新时间：2026-10-22

  • 储能材料与器件

    苏祉祎, 张书涵, 张智源, 吴欢, 彭张秋缘, 刘晓静, 颜波, 杨学林

    2026, 15(10): 3880-3894. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0486
    摘要：磷基材料因其极高的理论容量与适宜的工作电位，已成为构建下一代高比能二次电池极具前景的负极材料。然而，磷本征电导率低、合金化反应引发的巨大体积效应及界面与结构不稳定等问题严重制约了其实际应用。异质结构兼备独特的界面电子效应及组分协同作用，可显著提升电荷传输效率、缓冲体积应变并维持循环稳定，已成为克服磷基负极性能瓶颈的关键策略。本文从磷同素异形体（白磷、红磷、黑磷、紫磷、蓝磷）的结构特征与物化性质出发，系统归纳了不同磷材料的储能特性、差异与优劣，重点探讨了磷-磷、磷-碳、磷-金属及磷-无机/有机化合物等多类型异质结构的设计构筑与界面构效关系。通过解析异质界面处的化学键合特征、能带对齐及内建电场等微观物理化学机制，揭示了其离子/电子扩散动力学、抑制可溶性多磷化物穿梭及维持电极结构完整的共性规律。最后，展望了磷基异质结构的发展方向，指出精准界面工程与多尺度结构设计是实现高性能、长寿命储能器件的关键路径。  
    关键词：磷;同素异形体;异质结构;负极材料;二次电池   
    16
    |
    22
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 168978144 false
    更新时间：2026-10-22

  • 储能材料与器件

    闫兴朝, 杨晴霞, 陈伊新, 邢晓宇

    2026, 15(10): 3895-3908. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0478
    摘要：全固态锂金属电池（ASSLMBs）因兼具高理论能量密度（>500 Wh/kg）与本质安全特性（固态电解质不可燃），被视为下一代储能技术的有力竞争者。然而，充放电过程中锂枝晶的持续生长与穿透，以及金属锂负极与固态电解质之间固-固界面接触不良所引发的高界面阻抗和副反应，严重制约了其商业化进程。本文系统回顾了近年来该领域的研究进展，并首次提出“力学阻挡-离子流调控-动态自修复”三级协同抑制框架，据此对现有技术路径进行重新分类与深度比较。在此基础上，从材料体系、界面结构和制备工艺三个维度构建了系统性的评价体系。分析表明：（1）经人工SEI层（如LiF/LiZn复合层）改性的硫化物电解质在临界电流密度（CCD ≥1.5 mA/cm2）和循环稳定性（>500圈）方面优势突出，是最具近期产业化潜力的方向；（2）单一依赖高杨氏模量的力学阻挡策略无法根除枝晶问题，必须与沉积动力学调控（如亲锂位点设计、底部沉积结构）协同作用，方可实现长效抑制；（3）当前界面评价标准严重不统一，不同研究在测试压力（0.1~10 MPa）、电流密度和温度等条件下的结果缺乏可比性。为此，本文建议至少纳入“初始界面阻抗、100圈阻抗变化率（≤20%）、CCD（≥1.0 mA/cm2）、界面副产物XPS定量占比（≤5%）”四项核心指标，以建立可比较的评估基准。最后，本文凝练出三大亟需填补的研究空白：动态界面演化机制缺乏原位高分辨表征数据，多物理场耦合枝晶生长阈值模型尚无公认相场参数库，以及低成本溶液法界面工艺亟待开发。本文为全固态锂负极研究提供了整合性的分析框架、明确的产业化路径指引和标准化的评价建议，对推动该领域从实验室走向实际应用具有参考价值。  
    关键词：全固态电池;金属锂负极;锂枝晶抑制;界面相容性;固态电解质   
    71
    |
    25
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 168978117 false
    更新时间：2026-10-22

  • 储能材料与器件

    田运凤, 吴慧琼, 苏俊丞, 李朝霞, 苏琼

    2026, 15(10): 3909-3927. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0530
    摘要：MXene材料因兼具高电导率、丰富的表面官能团和优异的离子传输能力，在超级电容器等储能领域展现出广阔应用前景。然而，MXene薄膜因其片层易自堆叠、结构稳定性不足及离子扩散受限等问题，制约了其性能的进一步提升。生物质材料来源广泛、可持续性强，且通常具有多级孔结构、良好润湿性、力学柔性及杂原子原位掺杂等优势，为构筑高性能储能电极提供了丰富的调控空间。将MXene与生物质材料复合，可在抑制片层堆叠、优化界面结构、拓宽离子传输通道及提升电化学活性等方面实现协同增强。本文系统综述了MXene的制备方法及MXene/生物质复合材料的复合方法，重点围绕层间结构调控、多级孔结构设计、导电网络构建、力学性能增强及界面耦合机制等方面总结了MXene/生物质复合材料的结构设计策略及其对储能性能的影响规律。在此基础上，进一步对MXene/生物质复合材料在绿色制备、界面构效关系解析、器件集成及实际应用等方面面临的挑战与发展方向进行了展望，为高性能绿色储能材料的设计与应用提供参考。  
    关键词：MXene;生物质;结构设计;储能性能;超级电容器   
    24
    |
    36
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 169562043 false
    更新时间：2026-10-22
查看更多

  • 编辑荐读
  • 编辑部公告
  • 科技与产业
  • 储能工程专委会
更多

编辑荐读

更多

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
0