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 4，2026 2026年第15卷第4期

  • 储能材料与器件

    黄彬彬, 敖新玲, 刘荣江, 洪斯凡

    2026, 15(4): 1155-1163. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0985
    摘要：本研究系统评估了水性黏结剂聚丙烯酸(PAA)与不同种类丁苯橡胶(SBR)的配伍对锂离子电池性能的影响，通过固定PAA含量并变换SBR种类，分析了其对负极特性和全电池电化学性能的作用，并进一步探讨了提升PAA含量对电极及电芯性能的影响规律。结果表明，锂化SBR(SBR-Li)与PAA结合能协同实现低电极阻抗与优良的电解液润湿性。电性能测试显示，采用小粒径、高模量的SBR-Li可降低电芯的交流内阻(ACR)与直流内阻(DCR)，使1 C充电恒流比提升2.4%，并在25℃下循环500周后容量保持率提高约1%。然而，当PAA含量增加0.5%时，电芯阻抗增大，倍率性能有所弱化，但循环膨胀率降低了0.5%。研究表明，锂化SBR与PAA的配伍可针对性调控硅基电池体系的性能，为硅基材料中的黏结剂选型提供了重要依据。  
    关键词：锂离子电池;硅负极;PAA;SBR-Li   
    93
    |
    33
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 139239788 false
    更新时间：2026-04-29

  • 储能材料与器件

    王闯, 田禾青, 郭茶秀, 周俊杰

    2026, 15(4): 1164-1172. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.1102
    摘要：水合盐是一种储热能力强的相变材料，应用领域广泛，但本身存在的过冷问题会严重影响其应用。通过添加金属氧化物颗粒能够有效降低其过冷度，同时进一步提升储热性能。因此，本研究以KAl(SO4)2·12H2O-MgSO4·7H2O二元共晶水合盐为储热基材，采用熔融共混法在二元共晶水合盐相变材料中微量掺杂两种氧化铝颗粒以调节水合盐的储热性能。通过分析材料相变特性确定最佳Al2O3颗粒及添加量，对Al2O3颗粒掺杂前后材料的热物性和热稳定性进行了研究。结果表明，γ-Al2O3对过冷度的改善效果优于α-Al2O3，γ-Al2O3颗粒最佳添加量为0.3%。掺杂0.3% γ-Al2O3后复合相变材料的过冷度为6.2℃，相较基材降低了33.3%；熔点和热分解温度较基材几乎不变；相变潜热为459 J/g，较基材升高了16.5%；在80℃下保温168 h，过冷度为3.5℃，其仍能保持良好的热稳定性。本研究将为实现水合盐相变储热材料在建筑节能和工业余热回收领域的高效利用提供参考。  
    关键词：相变材料;水合盐;过冷;Al2O3;热物性   
    46
    |
    20
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 145854205 false
    更新时间：2026-04-29

  • 储能材料与器件

    鞠佳昕, 赵彦琦, 丁玉龙

    2026, 15(4): 1173-1184. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2026.0049
    摘要：我国太阳能资源十分丰富，利用太阳能进行储热与发电已成为当下清洁能源领域的研究热点之一。本研究构建了由二十烷和聚乙二醇(PEG)组成的复合热二极管，利用二者由于热物性差异产生的热整流效应，实现并强化热能的单向传导。同时，将该热整流材料与光热-热电发电装置相结合，借助热整流效应增强装置的集热与保温能力，使光热-热电发电系统在俘获外界相同热量的条件下，扩大并长时间维持热电发电片两端的温差，使得相同环境下温差发电片的发电效率与发电量得到明显提升。进一步地，通过分析二十烷与PEG复合体系产生热整流效应的机理，开展了不同尺寸比和温差条件下的数值模拟研究。结果表明，在60℃温差条件下，当二十烷与PEG的尺寸比为5∶5时，热整流系数最优为1.405。此外，在相同尺寸比条件下进一步考察温差对热整流效应的影响，发现当温差升至90℃时，可实现最大热整流系数1.53。随后，针对光热-热电发电装置的实际应用，探究了其在稳态和非稳态加热环境下的发电效率。结果表明，引入热整流材料在升温和降温过程中对装置内部二十烷起到保温作用，从而提升光热-热电发电装置整体发电效率。稳态环境下添加复合热二极管的一组整体发电量提升20.79%，发电效率最大提升约1.56倍；在非稳态环境下，内部二十烷储热平均温度最大提升18℃，发电量提升12.5%，发电效率最大提升约2.36倍。  
    关键词：太阳能;相变材料;热整流;热二极管;光热-热电发电   
    31
    |
    22
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 155628916 false
    更新时间：2026-04-29

  • 储能材料与器件

    钱春枝, 陈渝, 赵锡佳, 曹世豪

    2026, 15(4): 1185-1195. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0927
    摘要：为系统研究金属翅片对相变材料熔化储热过程的影响，本研究采用3D打印技术制备了集成加热底板的铝合金翅片结构，并将其嵌入正十八烷构成复合相变材料单元。开展底部恒温条件下的熔化试验，测试熔化边界发展规律。同时，采用COMSOL有限元软件建立了金属翅片/正十八烷熔化储热计算模型，并以试验测试数据验证模型的正确性。在此基础上，模拟分析了翅片高度、翅片梯度、翅片数目、分散模式以及翅片材料等参数对熔化性能的影响。结果表明，金属翅片通过增大传热面积、引导热量定向传递及改变熔化模式等机制，显著提升了储热速率。储热速率随翅片高度增加呈先增后饱和趋势，25 mm为最优高度。翅片梯度对熔化速率的影响可忽略不计。分散翅片可进一步强化传热，其效果随翅片数目增加呈先增强后减弱的现象，在数目为5时达到最优。进一步将均匀分布的5a模式优化为非均匀的0.5a+4a+0.5a模式，可使储热速率再提升8%，较纯相变材料提升260%，为本研究中的最佳分布构型。此外，在常用的SLM金属3D打印材料中，纯铜凭借其高导热系数，对熔化速率的提升最为显著，其熔化速率较铝合金提高了40.57%。  
    关键词：金属翅片;相变材料;熔化过程;储热速率;结构优化   
    44
    |
    19
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 136437179 false
    更新时间：2026-04-29

  • 储能材料与器件

    赵宏鹏, 胡碧洲, 李东耀, 苏昊翔, 兰景瑞, 李浩然, 洪文鹏

    2026, 15(4): 1196-1204. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.1148
    摘要：本研究针对金属氢化物储氢过程中传热受限的问题，通过数值模拟研究了叶脉仿生翅片结构及其操作参数对储氢性能的影响。在翅片体积相同的条件下，设计了3种不同分形复杂度的结构(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)，系统分析了不同结构以及入口压力、传热流体流速与温度对反应过程的影响。结果表明，Ⅲ型翅片通过增加有效传热面积和强化径向热扩散，显著提升了反应器内温度分布的均匀性，形成了稳定的径向温度梯度。在相同工况下，其吸氢完成时间为670 s，较Ⅰ型翅片缩短38.5%，验证了结构优化对传热与反应动力学的协同增强作用。参数分析显示：入口压力升至1.0 MPa前，反应加速显著，超过后促进作用趋于稳定；传热流体流速超过1.0 m/s后，传热逐渐由内部热传导主导，继续提升流速，性能提升效果有限；传热流体温度降至296.15 K以下后性能提升趋缓，考虑能耗因素，建议在近室温条件下运行。综上所述，采用多级分支叶脉仿生翅片结构，并结合适宜的操作参数，可有效协同优化金属氢化物储氢反应器的传热与反应性能，本研究为其工程应用提供理论依据。  
    关键词：金属氢化物储氢;叶脉结构翅片;强化传热;储氢工况参数   
    38
    |
    17
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 149067458 false
    更新时间：2026-04-29

  • 储能材料与器件

    李宏晓, 胡兆兴, 张肖梅, 田瑞雪, 卞刘振, 安胜利

    2026, 15(4): 1205-1218. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0970
    摘要：本文聚焦于卤化物固态电解质这一近年来快速发展且极具潜力的新兴体系，围绕其材料分类、合成路径及性能优化策略展开系统综述，旨在为其规模化应用所面临的关键问题提供思路与技术参考。首先，本文梳理了卤化物固态电解质的发展历程，归纳了不同结构类型的主要特点，并比较了其在离子电导率、力学性能及环境稳定性等方面的差异。在合成方法方面，重点介绍了3类具有实际应用前景的制备工艺，系统分析了各自的适用条件、工艺特点及局限性。在性能优化策略方面，本文重点讨论了通过元素掺杂、锂位含量调控以及构建复合电解质等手段提升材料离子电导率与电化学稳定性的效果，并阐述了其内在作用机制。进一步地，本文总结了当前卤化物固态电解质在空气敏感性、界面稳定性、成本控制及规模化制备等方面仍面临的瓶颈，并展望了未来可能的发展方向，如新型卤化物体系探索、AI辅助材料设计、先进表征技术及理论模拟等。本文旨在通过对现有研究成果的系统梳理与深入分析，为卤化物固态电解质领域的后续研究提供理论支撑与技术借鉴，推动其在高安全和高能量密度全固态电池中的实际应用进程。  
    关键词：卤化物固态电解质;离子电导率;电化学性能;全固态电池;稳定性   
    50
    |
    36
    |
    0
    <HTML>
    <网络PDF><WORD><Meta-XML>
    <引用本文> <批量引用> 135712884 false
    更新时间：2026-04-29
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