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2025年, 第14卷, 第11期　刊出日期：2025-11-28 上一期   

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本期栏目： 热点点评　 储能材料与器件　 储能系统与工程　 储能测试与评价　 储能标准与规范　

热点点评

锂电池百篇论文点评（2025.8.1—2025.9.30） 孙蔷馥, 岑官骏, 乔荣涵, 刘长洋, 郝峻丰, 张新新, 郑博文, 谷宇皓, 田孟羽, 金周, 詹元杰, 闫勇, 贲留斌, 俞海龙, 刘燕燕, 周洪, 黄学杰 2025 (11):  4065-4084.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0960 摘要 ( 4 )   HTML ( 7 )   PDF(2588KB) ( 3 )   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2025年8月1日至2025年9月30日上线的锂电池研究论文，共有7082篇，本文选择其中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，以及富锂锰基材料的结构设计等。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关注。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。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能材料与器件

高亲锂Ga2O3 纳米片改性集流体助力高性能无枝晶锂金属负极 唐超, 向嘉, 李涯皓, 杨学林 2025 (11):  4085-4097.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0431 摘要 ( 33 )   HTML ( 1 )   PDF(13127KB) ( 1 )   锂金属负极因其超高理论比容量被视为下一代高能量密度电池的理想选择。然而，在循环过程中锂金属易形成锂枝晶并伴随着剧烈的体积变化，严重制约了其实际应用。三维泡沫镍具有高比表面积和良好导电性，可作为锂金属负极的集流体，有效缓解锂金属的体积变化并且能够降低局部电流密度。然而，其固有的疏锂性使得锂沉积过程中易形成枝晶，无法充分利用其三维结构来引导锂沉积。为此，本文通过在泡沫镍上负载Ga2O3纳米片，其能够与锂原位反应生成具有优异亲锂性和良好电子、离子电导率的Li-Ga合金，从而有效抑制锂枝晶生长。结果显示，改性半电池在1 mA/cm2电流密度和1 mAh/cm2面积容量的循环条件下能够稳定循环170圈，平均库仑效率高达97.8%；对称电池在1 mA/cm2电流密度和1 mAh/cm2面积容量的循环条件下能以7 mV的极化电压稳定运行超过1200 h；此外，当与磷酸铁锂正极匹配组装成全电池时，也能够获得优异的循环稳定性和倍率性能。综上，本文提出的改性方法是一种简捷有效构建高性能锂金属负极的策略。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

焦磷酸亚锰铁固溶体连续化生产装置设计 汤凯 2025 (11):  4098-4111.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0493 摘要 ( 56 )   HTML ( 0 )   PDF(9386KB) ( 1 )   锂离子电池正极材料磷酸锰铁锂(LiFe1-y Mn y PO4，LMFP)因两相(LiFePO4与LiMnPO4)堆叠、锰铁分布不均及电化学性能退化等问题，严重阻碍其商业化应用。本研究提出基于焦磷酸亚锰铁[(Fe1-y Mn y )2P2O7，MFP]固溶体的前驱体均匀化策略，通过开发和设计雾化高温合成(AHTS)炉，实现MFP的连续化生产，进而制备高性能LMFP正极材料。MFP前驱体以原子级Fe/Mn共沉淀为核心，将均匀性传递至LMFP晶格，抑制反位缺陷并消除两相堆叠共存，突破传统改性方法(如碳包覆、掺杂等)的局限。AHTS-MFP工艺采用微米级雾状液滴反应器，结合多约束耦合迭代优化设计方法，开发专用合成装置。通过三维流体力学-热力学-化学反应动力学多场耦合仿真，优化流场、温度场及氧浓度控制，形成稳定气旋锁结构，确保雾状液滴在炉膛内依次经历蒸发、共沉淀、干燥与缩合反应，停留时间大于15秒，实现材料的高结晶度与元素均质性。装置关键设计涵盖对称喷嘴阵列、切向火道燃烧系统及多层阻氧复合结构，结合动态氮气注入技术，将炉内氧浓度精准控制在小于1%。生产试验所制(Fe0.35Mn0.65)2P2O7样品的SEM图像、XRD图谱、HAADF-STEM图像与EDS映射图显示样品为各元素分布均匀的固溶体材料。由其制备的LMFP正极材料LiFe0.35Mn0.65PO4呈均一橄榄石型结构，XRD无杂相，HAADF-STEM图像与EDS映射图显示样品各元素分布均匀，证实前驱体的均匀性成功传递至终产物。本研究通过工艺与装备创新，攻克LMFP工业化中两相堆叠与元素分布不均的难题，为其工业化生产提供了关键技术支撑。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

非溶剂致相转换法诱导制备分级多孔碳材料用于提升电化学储能性质 徐钟韵, 严丽霞, 秦羽, 郭敬轩 2025 (11):  4112-4122.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0320 摘要 ( 52 )   HTML ( 1 )   PDF(6068KB) ( 10 )   氮掺杂碳材料兼具双电层和赝电容储能机制，是组装超级电容器理想的电极材料，孔隙率和氮掺杂水平是调控该材料性能的关键。在煅烧过程中，碳材料面临着孔隙率不高，内部结构易塌陷形成大孔的情况，影响电解质离子的储存。本工作利用非溶剂致相转换法和模板法，通过冷冻干燥和两步煅烧，制备了具有分级多孔结构的氮掺杂碳材料。采用扫描电子显微技术、比表面及孔隙分析和电化学测试，比较了不同制备方式和组分比例对于产物构效关系的影响。大孔结构为电解质离子迁移提供了快速通道，丰富的微介孔结构则为电解质离子创造了存储空间，更暴露出更多氮掺杂的活性位点。对照实验表明，使用非溶剂致相转换法且添加有100 mg改性ZIF-8颗粒的PC-PZ100具有明显的储能优势，在0.1 A/g的电流密度下，比电容高达766.0 F/g，经过7000次循环充放电测试后，比电容仍为初始值的105.5%，循环稳定性优越。将PC-PZ100组装为对称型超级电容器时，能量密度为18.5 Wh/kg(功率密度为249.5 W/kg)，展现出了优异的储能性质。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

多组分电解液协同效应提升Cr8O21||Li一次电池倍率性能和高温贮存寿命研究 张岩, 张红梅, 廖丽, 文炫中, 王明珊, 李星 2025 (11):  4123-4132.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0459 摘要 ( 44 )   HTML ( 2 )   PDF(6732KB) ( 3 )   铬氧化物(Cr8O21)一次电池由于其高能量密度和高工作电压等特性，成为航天军事领域的研究热点。然而，一次电池在极端工况下的应用受限于大电流放电能力与高温贮存寿命的固有矛盾，而传统电解液又难以实现二者同步优化。针对这一矛盾，本研究提出多组分电解液协同设计策略：通过高介电常数EC(碳酸乙烯酯)与低黏度EMC(碳酸甲乙酯)复合溶剂优化锂盐解离与离子迁移效率，配合同样高沸点的PC(碳酸丙烯酯)提高电解液热稳定性，结合LiPF6(六氟磷酸锂)与LiBOB(二草酸硼酸锂)双盐体系调控溶剂化结构并构建含LiF与B—O组分的稳定SEI膜。该设计兼顾高离子电导率、低去溶剂化能垒、高热分解温度及界面钝化能力，突破了单一组分功能局限。实验表明，该体系使Cr8O21||Li一次电池在5 C倍率下放电比容量达到商用电解液[LiBF4(四氟硼酸锂)-PC+DME(乙二醇二甲醚)]的1.53倍；同时在60 ℃下的高温贮存寿命相比商用电解液延长5倍以上，且在60 ℃贮存720 h后容量保持率仍能达到89%。本研究通过多组分电解液策略为极端环境下高可靠性一次电池的开发提供了电解液设计与界面调控的新范式，对航天器电源系统等特殊场景应用具有重要工程价值。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

复合无机相变材料用于锂离子电池热管理性能模拟及优化设计 戴心怡, 孔得朋, 平平 2025 (11):  4133-4141.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0476 摘要 ( 28 )   HTML ( 1 )   PDF(2035KB) ( 0 )   在锂离子电池技术飞速发展的当下，电池热管理技术已成为决定电池性能提升与安全应用的关键因素，在热管理介质研发领域，无机相变材料(inorganic phase change material, IPCM)凭借其优秀的热安全性逐渐成为研究热点。然而，传统IPCM存在熔化泄漏、热稳定性差等缺陷，难以满足复杂电池系统的实际需求。本研究提出了一种具有固定形状的复合无机相变材料(composite inorganic phase change material, CIPCM)，在微观层面合成SiO2外壳封装提高了IPCM的热稳定性，在宏观尺度采用共聚物柔性骨架用以维持IPCM形状与结构的固定。同时，将材料嵌入COMSOL仿真模型计算中，以获取CIPCM在多电池模组中应用的有效参数组合和系统性的热管理性能数据。研究利用COMSOL对所制备的CIPCM用于锂离子电池模组热管理效果进行了模拟研究，分别探究了不同充放电速率、CIPCM厚度以及高低温环境温度对电池模组散热的影响。研究表明，与空气冷却结果相比，CIPCM包裹电池进行吸热可帮助快速抑制电池表面温升；在一定范围内增大CIPCM厚度，可提高CIPCM作用效率，当CIPCM厚度从2 mm增加到5 mm，电池散热情况得到了显著改善；当CIPCM厚度大于5 mm后，增加用量不再具有明显正向效果。此外，CIPCM的使用效果也受环境温度影响，随着环境温度的增加，CIPCM热管理效果下降，需要根据实际应用条件灵活调整CIPCM的用量和使用策略。本研究为基于IPCM的热管理方案提供了一定的设计参考和数据支持，同时突破传统实验手段的局限性，加速了CIPCM在大规模电池模组中的应用进程。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

分子修饰对煤沥青基硬炭材料及其储钠性能的影响 郭世龙, 宋金, 郭佳乐, 王潇潇, 梁可盈, 王毅林, 易宗琳, 谢莉婧, 卫贤贤 2025 (11):  4142-4151.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0364 摘要 ( 92 )   HTML ( 0 )   PDF(6576KB) ( 2 )   目前，开发出适用于钠离子电池(SIBs)负极的材料是其商业化的关键。煤沥青(CTP)作为理想的软炭前体，具有成本低、炭收率高等优势，但是软炭的理论储钠容量较低，无法直接应用于SIBs。对此，本文提出了一种改性策略，通过亲电取代反应将多种基团接枝到沥青分子中，抑制其在炭化过程中的熔融重排，最终得到具有大层间距的硬炭材料。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)分析了改性沥青的官能团含量，借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱和N2/CO2吸脱附等表征技术，探究了碳材料的形貌、微观结构和孔结构；通过调整交联剂的用量，探究了官能团含量对衍生硬炭结构的影响；通过恒流充放电(GCD)测试了碳材料作为SIBs负极的储钠性能；结合循环伏安(CV)测试和恒流间歇滴定技术(GITT)探究了储钠机理。结果表明，当沥青与交联剂质量比为2∶3时，所制备的衍生硬炭具有最佳的电化学性能，在0.03 A/g下具有291.4 mAh/g的比容量以及93.1%的高首次库仑效率，在1 A/g的电流密度下循环300圈后容量为241.8 mAh/g，容量保持率为95.6%，展现出优异的循环稳定性。这项工作提供了新的沥青改性策略，为从软炭前体制备低成本、高性能的无序炭提供了解决方案。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

中空海胆状Ni-Co MOF/PP改性隔膜的制备及电化学性能研究 卫丹, 刘悦琳, 韩小娟, 陈立新 2025 (11):  4152-4161.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0550 摘要 ( 49 )   HTML ( 0 )   PDF(9014KB) ( 0 )   本工作采用溶剂热法制备了中空海胆状镍钴双金属有机框架(Ni-Co MOF)材料，通过控制Ni/Co双金属配比实现了材料粒径及中空结构的可控调节，优化的Ni/Co配比能显著提升材料的比表面积并暴露更多金属活性位点，强化了与多硫化物的化学结合作用，可以有效抑制锂硫电池的穿梭效应。采用真空抽滤法制备了系列Ni-Co MOF/PP改性隔膜，并测试了其电化学性能，研究了双金属配比对电池性能的影响。当Ni/Co摩尔比为3∶7时，改性隔膜表现出最佳的倍率性能和循环稳定性，放电比容量在0.1、0.2、0.5、1和2 C下分别具有1257.6、950.6、825.6、721.4和573.8 mAh/g；在1 C长循环中，初始放电比容量为864.9 mAh/g，循环300次后放电比容量保持在537.4 mAh/g，库仑效率为95.2%，每圈容量衰减率为0.043%。该改性隔膜具有最小的极化电压差和良好的可逆性，并且在电池工作电压下的电化学稳定性、离子电导率高、Li+迁移数大，与多硫化物间存在显著化学结合作用，作为改性隔膜涂层可有效抑制多硫化物的迁移扩散。结果表明，该材料通过强界面吸附作用锚定活性物质显著缓解了锂硫电池的穿梭效应问题，展现出优异的电化学屏障功能。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Al2O3/（LiCl-NaCl-KCl）熔盐纳米流体储热材料的分子动力学模拟 袁洪跃, 蒋晶, 田禾青 2025 (11):  4162-4169.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0492 摘要 ( 52 )   HTML ( 0 )   PDF(2186KB) ( 5 )   氯化物熔盐由于成本低、储热密度高等优点成为最具发展潜力的高温蓄热材料，但氯化物熔盐也兼具比热容低和导热性弱的缺陷，因此开展氯化物熔盐的热物性强化工作迫在眉睫。本工作选择LiCl-NaCl-KCl三元共晶熔盐作为储热基材，Al2O3纳米颗粒作为掺杂剂，采用分子动力学模拟方法构建熔盐纳米流体微观模型，研究了温度和纳米颗粒对熔盐微观结构和热物性的影响，并分析了熔盐纳米流体的“构-效”关系。结果表明，在673～1073 K温度范围内，熔盐及其纳米流体的密度、黏度和热导率均随温度的升高而降低，但纳米颗粒的加入增加了熔盐的密度、黏度和热导率。温度升高使体系径向分布函数第一峰的位置逐渐减小，峰的强度逐渐减弱，中心离子周围的粒子数密度减小，配位数下降，粒子之间的缔合作用减弱，自扩散系数增大，熔盐的扩散能力增强。但纳米颗粒使体系阴阳离子间的缔合作用增强，离子间距离减小，配位数增大，自扩散系数减小，体系的扩散能力减弱。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

全钒液流电池用关键材料技术指标特性需求分析和产业发展状况 李全龙, 陶媛媛, 王梦迪, 穆生胧, 张蓉蓉, 倪胜蓝, 刘宗浩 2025 (11):  4170-4183.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0454 摘要 ( 209 )   HTML ( 3 )   PDF(2668KB) ( 10 )   离子交换膜、电极、双极板和钒电解液是全钒液流电池的关键材料，对于全钒液流电池的性能和成本具有至关重要的影响。关键材料技术指标是衡量关键材料能否在全钒液流电池中应用的标准，是关键材料供应商出厂检验和全钒液流电池厂商入场质检的重要依据。本文从产业发展和应用角度出发，首先详细介绍了全钒液流电池关键材料的特性需求及相关技术指标内容，以便增强电池上游关键材料供应商对技术指标的理解，指导关键材料开发和优化方向。其次，简要阐述了现阶段关键材料主要类型、生产工艺及其产业发展状况，有助于增强全钒液流电池行业从业人员对上游关键材料供应链情况的了解和把控。另外，从全钒液流电池行业发展角度出发，讨论了关键材料现阶段研究重点以及未来产业化发展要求和方向。本文提出，在保证全钒液流电池性能的前提下，成本指标和寿命指标是关键材料未来产业化关注的核心指标，是降低全钒液流电池系统成本，延长全钒液流电池服役年限，提升全钒液流电池市场竞争力的重要保障。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

钠离子电池NASICON型磷酸盐正极材料研究进展 金宇玄, 周权, 周琳, 高腾, 李子杰, 王琰, 卢俊龙 2025 (11):  4184-4198.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0496 摘要 ( 118 )   HTML ( 0 )   PDF(5515KB) ( 10 )   NASICON型聚阴离子正极材料作为最具潜力的钠电正极材料，凭借优异的循环性能和倍率性能得到产业界的广泛关注，其具有电压相对较高、制备工艺简单、反应动力学优异及热力学稳定等诸多优势，目前部分聚阴离子磷酸盐材料已经规模化生产，但一些磷酸盐材料的技术瓶颈阻碍了材料的商业化应用。本文首先根据不同过渡金属元素的特点对该类正极材料进行分类，说明了NASICON型磷酸盐正极材料面临着成本高昂、框架结构不稳定、环境不友好等诸多挑战，从材料构效关系、原材料成本、元素掺杂和界面调控等方面出发，介绍材料特性、综述研究进展；分析表明，激活更多电子反应对、优化材料反应动力学，以及开发更具性价比的正极材料是NASICON型磷酸盐材料的主要发展方向，而在Ti、V、Cr、Mn、Fe等过渡金属元素中，Mn基磷酸盐的高电压和低成本的优势在NASICON型磷酸盐材料中展现出更突出的价值，针对Mn基材料在循环过程中容易引发姜泰勒效应而导致材料发生晶格畸变及容量衰减，本文综述了Mn基磷酸盐材料的优化方向，助推 NASICON型聚阴离子正极材料的商业化进程。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

热化学储能材料的制备及其在跨季节储能中的应用进展研究 杨蕊, 乔洋, 周奕锟, 张雨欣, 王晨, 赵学敏, 折晓会 2025 (11):  4199-4221.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0381 摘要 ( 202 )   HTML ( 2 )   PDF(6695KB) ( 5 )   热化学储能技术利用热化学储能材料可逆的化学反应来储放热，材料的性能直接决定了热化学储热系统的效率与应用潜力。目前，热化学储能材料推广应用面临着热传导率低、转化率低、循环稳定性差和成本高昂等问题。本文综述了不同温区分类下热化学储热材料在跨季节储能中的研究进展和优化路径，重点讨论了热化学储热材料的制备方法和改性方式。回顾了低温水合盐、氨络合物、金属氧化物、金属氢化物、氢氧化物、碳酸盐、氨和有机物等材料的热化学储能特性。针对材料的制备方法，阐述了溶胶-凝胶法、封装成型法、微胶囊法、浸渍法的原理和典型应用实例，着重介绍了聚合物、无机氧化物、陶瓷这三种壳封装材料的不同点并对比分析了干法浸渍和湿法浸渍的优缺点及适用场景。针对材料的改性方式，主要介绍了物理改性、化学改性、复合材料掺杂三种方式，对改性前后热化学储能材料的物理和化学特性进行了差异化分析。综合分析表明，通过选择合适材料制备方法以及利用化学元素掺杂、金属表面涂层、物理结构调控和多孔载体复合等改性方式，可以显著提高材料的循环稳定性、使用寿命、反应活性和储热密度，有望促使热化学储能技术商业化应用的早日实现。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

珍珠岩相变储能材料的制备与应用研究 李传福, 袁绍辉, 梁晶晶 2025 (11):  4222-4224.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0951 摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF(546KB) ( 3 )   珍珠岩凭借强吸附力、稳定性等特点，成为相变材料重要的载体。随着人们节能环保意识的增强，珍珠岩相变储能材料的高性能使其在能源结构优化、效率提升等方面具有重要意义。本文从珍珠岩相变储能材料的特征出发，通过预处理改变材料自身不足，并综合分析了有机类、无机类、复合类珍珠岩相变储能材料的制备方式及优缺点，探讨珍珠岩相变储能材料的应用领域，以期为相变储能材料的推广应用提供支持。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

硫化物固态电解质膜制备技术研究进展 高林娜, 钟桂云, 张艳中, 刘慧 2025 (11):  4225-4236.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0590 摘要 ( 373 )   HTML ( 1 )   PDF(6263KB) ( 5 )   硫化物基全固态锂离子电池(ASSLBs)因有望解决传统锂电池有限能量密度和安全性的问题，受到了行业的广泛关注。这主要依赖于硫化物固态电解质(SEs)优异的室温离子电导率(10-3~10-2 S/cm)和良好的机械柔性。然而，为了满足电解质的机械强度而制造厚电解质膜，为了降低界面阻抗制备硫化物材料与正极复合膜，导致了全固态电池的实际能量低于理论值。由此可以看出，硫化物固态电解质膜对全固态电池的性能至关重要，制备超薄、强韧的硫化物固态电解质薄膜(SSEs)是解决该问题的关键之一。本文通过对近年文献的探讨，先简要分析了硫化物固态电解质膜的制备标准和挑战，接着综述了硫化物固态电解质膜的制备技术，详细介绍了各种方法的优缺点。制备技术主要分为湿法和干法，湿法工艺包括冷/热压、流延法、渗透法、3D打印等；干法工艺包括粉末压缩和黏结剂原纤化。流延法和渗透法都能够进行大规模薄膜制备，可以与传统液态锂电池电极工业产线相结合。黏结剂原纤化因无溶剂，大大降低了环境危害和制造成本。最后，对硫化物固态电解质膜的未来发展方向进行展望。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

高效甲醇燃料电池技术研究进展 谢峰, 孟海军, 雷宪章, 李新中, 丁飞, 邵志刚 2025 (11):  4237-4244.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0314 摘要 ( 447 )   HTML ( 0 )   PDF(928KB) ( 9 )   甲醇具有成本低、易储运、获取便捷等特点，“液态阳光”甲醇是我国能源结构绿色低碳发展的重要载体。基于甲醇的燃料电池在便携式电源、移动/固定式电站、车船动力等领域有广泛应用前景。本文介绍了各类甲醇燃料电池的类型与特点，从电效率角度分析了甲醇制氢与燃料电池的温度匹配、反应余热利用及发电效率的研究和应用进展。直接甲醇燃料电池功率密度较低、工作温度低、贵金属催化剂载量高，适用于便携式电源。甲醇重整制氢经纯化接氢燃料电池，因重整制氢难以充分利用氢燃料电池的副产热，系统综合电效率受限，但该技术路线成熟度高、小型化前景好，适用于各类电站。甲醇重整高温质子交换膜燃料电池电堆反应温度约200 ℃，改进传热结构可提高发电余热利用率，从而有望提升系统电效率，但仍需提高高温质子交换膜的寿命，降低催化剂用量。甲醇固体氧化物燃料电池的电堆反应温度高，余热可充分用于甲醇水溶液汽化和重整制氢，具有最高的理论电效率，研究重点在阳极抗积碳和改进高温热传导结构。最后本文总结各类甲醇燃料电池的热利用特点，提出了“定温度、调效率、强耦合”的燃料电池系统设计原则，以提高甲醇燃料电池的综合系统电效率。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能系统与工程

卡诺电池冷热电联产系统的变工况动态特性 黄佳兴, 赵耀, 杜璞良, 孙培锋, 李继宇 2025 (11):  4245-4253.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0511 摘要 ( 126 )   HTML ( 1 )   PDF(2278KB) ( 6 )   卡诺电池因其热-电转化的工作特性可拓展为冷热电联产系统，配合梯级储热/冷技术能进一步实现电能和多品位冷/热能的灵活供给。鉴于可再生能源输入与负荷需求具有显著的时变特性，探究系统动态响应特性成为突破技术应用瓶颈、实现其规模化部署的关键。本研究建立了基于梯级相变储热/冷的卡诺电池冷热电联产系统动态仿真模型，分析了电功率与供热/冷功率扰动下系统的多能协同响应特性，揭示了系统各部件出口温度和压力、工质质量流量和压缩/膨胀机转速的动态演变规律。结果表明，梯级相变储热/冷单元展现出一定的热缓冲能力，可有效平抑工质流量波动引起的出口温度变化，使得供热/冷功率主要受控于其工质流量且动态响应快于电功率。并且，基于梯级相变储热/冷的卡诺电池冷热电联产系统具有多能协同抗干扰能力，电功率与热/冷功率扰动互不干扰，可实现冷热电协同稳定运行。此外，压缩/膨胀机转速与工质质量流量在储能过程与输入电功率波动呈正相关，电功率下降5%导致其分别下降0.8%和2.7%；在释能过程与用电负载波动呈负相关，负载下降5%导致其上升1.4%和4.5%。本工作的动态特性研究可为后续控制策略的制定提供指导。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

电化学储能电站火灾事故多维度特征分析与消防安全现状研究 周庆雨, 张国维, 杨立斌, 齐昊 2025 (11):  4254-4263.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0507 摘要 ( 109 )   HTML ( 1 )   PDF(2102KB) ( 4 )   近年来，电化学储能电站火灾事故频发，安全运行问题引发广泛关注。为系统识别事故特征、厘清致灾原因，摸清消防现状问题，本研究采用统计分析和问卷调查相结合的方法，对电化学储能电站火灾事故进行了统计，并对消防安全现状进行了分析。一方面，基于2016—2025年全球发生的102起典型电化学储能电站火灾事故，从发生国家、时间分布、电池类型、电站运行状态及致灾因素等维度开展统计分析。结果显示，事故呈时间频次集中、区域聚集、运行维护阶段高发等特征，其中2018年与2023年为高发年份，韩国发生事故占比最高，运行维护阶段事故发生概率达80.8%；三元锂电池事故数量持续高于磷酸铁锂，后者事故呈逐年上升趋势；电池故障与储能系统缺陷为主要致灾因素，分别占21.2%与54.5%。另一方面，通过对中国内蒙古、江西、河北、贵州和山东等地18座电化学储能电站的调研发现，消防系统普遍由工程总承包单位主导设计，国家标准为主要依据，但消防投入占比偏低；77.78%电站采用七氟丙烷灭火剂，部分电站与属地消防救援大队车程超过60分钟；有22.22%未报备应急预案，38.89%未设专兼职消防救援队，暴露出应急响应机制薄弱等问题。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能电站预制舱磷酸铁锂电池热失控燃爆危害仿真研究 张少刚, 张润箫, 聂细亮, 谭钰凡, 刘家豪, 汪金辉, 刘江虹, 丛北华 2025 (11):  4264-4273.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0340 摘要 ( 185 )   HTML ( 1 )   PDF(7200KB) ( 6 )   近年来，全世界各地发生了多起储能电站火灾爆炸事故，造成了重大人员伤亡和财产损失，锂电池储能系统安全性亟待提高。本工作通过FLACS软件建立储能舱的物理模型，模拟了磷酸铁锂电池热失控后可燃气体的泄漏、扩散及爆炸过程，分析了不同泄漏时间、点火高度等条件下，可燃气体的浓度分布、爆炸压力、火焰形态等特征参数，探讨了其对储能电站安全的影响，为储能电站的安全设计和事故预防提供理论依据。研究表明，磷酸铁锂电池热失控后，可燃气体优先在舱顶聚集，随着泄漏时间增加，高浓度区域自上而下扩大，7 s时基本覆盖全舱。泄漏前期0~3 s发生爆炸概率大，爆炸强度随泄漏浓度增加而增加；泄漏后期舱内氧气不足，爆炸概率降低，但点火高度在1.75 m时爆炸强度最大；储能电站磷酸铁锂电池热失控后，可燃气体的扩散和燃爆危害性显著，尤其在泄漏前期和特定点火高度下，爆炸风险极高。因此，储能电站的设计应充分考虑气体扩散和爆炸特性，优化泄压板设置和防护措施，以降低热失控引发的火灾爆炸风险。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

机械弹性储能发电运行控制与设备升级研究 2025 (11):  4274-4276.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0974 摘要 ( 5 )   HTML ( 0 )   PDF(512KB) ( 0 )   随着全球能源需求的增长和新能源技术的快速发展，储能技术的重要性日益凸显。机械弹性储能技术作为一种新型的储能方式，因其高效、环保、易于维护等优点，近年来受到了广泛关注。对此本文综述了机械弹性储能技术的研究现状，包括涡簧材料与储能箱结构、运行控制等方面的进展。研究指出，机械弹性储能技术的核心部件是涡簧，其物理性能和力学性能会直接影响整个储能系统的能量密度和效率。同时，储能箱的结构设计会对整个储能系统造成影响：而在运行控制方面，分析了永磁同步电机(PMSM)的控制策略以及解耦控制和智能控制优化等关键技术的发展。此外，本文还提出了储能过程优化的重要性，包括精确控制电机运行状态和优化涡簧物理行为等。这些研究为机械弹性储能技术的进一步发展和应用提供了有益的思路和借鉴。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于蓄电池与变速抽水蓄能混合储能的电网调频协同控制策略 李世春, 谢佳宏, 刘浩斌, 衷传州, 汤鑫洋, 王秋杰 2025 (11):  4277-4288.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0475 摘要 ( 113 )   HTML ( 0 )   PDF(2354KB) ( 0 )   变速抽水蓄能机组并网能有效改善高比例新能源电力系统的频率稳定性，但其调频能力因水泵水轮机导叶动作迟缓和功率负调现象的存在而受到一定制约。为了进一步提升电网调频能力，针对变速抽水蓄能机组导叶调节速率受限和导叶动作初期功率负调引起的频率恶化问题，考虑到蓄电池储能的快速响应能力，提出一种蓄电池储能协同变速抽水蓄能机组的混合储能调频控制策略。首先，构建了包含变速抽蓄机组在内的动态频率响应模型，揭示了导叶调节速率和功率负调对频率特性的影响机理。然后，设计了基于导叶开度的蓄电池调频系数自适应设置方法，通过定义导叶动作系数，建立蓄电池储能调频系数与导叶开度的联系，使蓄电池储能调频出力根据导叶开启程度自适应调节，实现蓄电池储能与变速抽蓄机组调频过程中出力大小的平缓过渡。最后，建立了包含变速抽水蓄能机组的MATLAB/Simulink仿真模型，验证了控制策略的有效性。结果表明，所提协调控制策略能有效弥补水泵水轮机迟缓的功率响应，补偿导叶动作引起的功率负调并提升系统频率特性，缓解风电机组并网导致的频率特性恶化问题。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于改进型双重深度确定性策略梯度与自适应分布式模型预测控制融合的电网侧储能系统协同优化方法 谭金龙, 陈军, 赵启, 崔大林, 刘永强, 张路 2025 (11):  4289-4299.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0473 摘要 ( 85 )   HTML ( 0 )   PDF(1708KB) ( 3 )   为应对可再生能源并网给电网侧带来的不确定性与复杂性，解决电网侧储能系统在容量分配、运行成本及能源消纳等方面的问题，提升电网稳定性与能源消纳效率，本文融合改进的深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient，DDPG)算法与自适应分布式模型预测控制(distributed model predictive control，DMPC)方法，提出电网侧储能系统自适应协同优化策略。改进DDPG引入偏好体验回放和噪声调整机制以增强学习效率与探索能力，自适应DMPC通过分解大规模问题实现并行计算与局部优化。测试表明，相较于传统 DDPG 算法，该策略在电网侧储能容量分配优化、降低系统运行成本及提高可再生能源消纳率等方面效果显著。该策略为电网侧可再生能源储能系统的优化分配提供了创新解决方案，对保障电网稳定运行具有重要意义。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

面向储能系统安全的软件防护机制研究 梁燕涛 2025 (11):  4300-4302.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0979 摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF(592KB) ( 0 )   在新能源发电规模化发展背景下，电池储能系统作为电力系统稳定运行的核心支撑，其软件安全问题日益凸显。当前储能系统软件面临恶意代码注入、控制指令劫持、数据篡改等多维度威胁，传统通用软件防护技术难以适配储能系统的实时性与高可靠性需求。本文系统梳理储能系统软件架构层级，从异常行为检测、数据完整性保障、访问控制三个维度，构建储能系统软件安全防护体系框架。研究成果可为储能系统软件安全防护方案设计提供理论参考，对提升新型电力系统下储能系统的安全韧性具有重要意义。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

碳计量视角下电池储能产业政策支持体系构建 鞠默欣, 赵莉 2025 (11):  4303-4305.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0976 摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF(523KB) ( 0 )   “双碳”目标下我国能源转型加速，新能源电力系统面临挑战，电池储能产业成为关键支撑。本文综述了国内外电池储能产业政策导向，包括资金补贴、税收优惠、市场准入放宽等政策推动储能产业发展；国内自2016年起将电池储能纳入国家战略发展计划，出台多项政策促进其商业化。然而，国内电池储能产业政策仍存在顶层统筹规划失衡、市场经济性建设不足、企业运营与市场营销机制不完善等问题。为此，提出未来电池储能政策体系建立建议，为新型储能产业化发展提供参考。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于储能技术的电网风险预警与实时调度策略研究 2025 (11):  4306-4308.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0967 摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF(522KB) ( 0 )   现代风电等可再生能源并网量增加，提升了能源输出，却也带来波动性电网风险。电网风险预警模型与储能技术的应用，有效缓解了这一问题。本文综述了储能技术支持下电网风险预警模型的设计逻辑与实时调度策略：先阐述主流储能技术分类、响应特性，电网风险类型及储能设备在风险模型中的作用；再介绍预警模型设计步骤，涵盖多源数据融合、降噪及复合建模预测；接着探讨储能实时调度中的调峰、调频功能与分层控制策略；最后重点分析多类型储能协同机制，指出混合储能是趋势，需用模糊控制解决功率分配难题。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能测试与评价

多约束动态融合与SSA-ELM误差补偿的锂离子电池功率状态高精度鲁棒估计 巫春玲, 马耀, 常展豪, 杨太平, 孟锦豪, 常亚婷, 王莉, 何向明 2025 (11):  4309-4320.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0447 摘要 ( 76 )   HTML ( 0 )   PDF(2335KB) ( 0 )   动力电池峰值功率状态(state of power, SOP)的准确估计是保障新能源汽车安全运行及提升续航能力的关键。针对现有SOP估计方法精度不足的问题，本研究提出一种融合多约束条件(multi-constraint conditions, MCC)与麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化的极限学习机(extreme learning machine, ELM)误差预测校正方法，构建了MCC-SSA-ELM联合估计模型。以单体锰酸锂电池为研究对象，首先建立二阶RC等效电路模型，采用基于遗忘因子的递推最小二乘法实现模型参数的在线辨识，并利用自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter, AEKF)算法对电池荷电状态(state of charge, SOC)进行动态估计。进一步，根据放电持续时间划分30 s、2 min和5 min三级工况，综合考虑SOC、电压及最大允许放电电流等多重约束条件，构建不同持续时间下的SOP初步估计模型。在此基础上，通过多约束条件下SOP估计值与实测值的绝对误差数据集，分别训练ELM和SSA-ELM误差预测模型，实现对初步估计值的动态补偿与校正。实验结果表明，经误差校正后，SOP估计精度显著提升，与MCC和MCC-ELM模型相比，所提出的MCC-SSA-ELM模型在30 s、2 min和5 min持续工况下的平均相对误差分别降低0.382%、6.115%和6.858%，最终误差均控制在0.15%以内，验证了该方法的优越性与工程实用性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能用锂电池模组的浸没式热安全性能试验研究 张雪奎, 张振东, 盛雷, 付林祥, 朱泽华, 张晓军, 张春风 2025 (11):  4321-4329.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0464 摘要 ( 78 )   HTML ( 1 )   PDF(7583KB) ( 3 )   针对规模化储能用锂电池模组的热失控传播问题，提出了一种浸没式液冷方案，对储能用280 Ah锂电池模组在不同浸没情境下的热安全性能开展了试验研究，并对比分析了电池模组在浸没与非浸没工况下的热失控传播特征，探讨了浸没冷却对模组热失控过程的调控机制。结果表明，过充触发中间电池热失控后，电池模组在非浸没状态下发生热失控传播，在浸没状态下均未发生热失控传播。随着浸没高度比的增加，电池开阀时间推迟，热失控触发时电池的表面温度降低，但是失控后模组降温加快，热失控传播风险减小。非浸没工况下电池模组的最高温度达635.4 ℃，峰值温升速率为17.5 ℃/s，质量损失率为23.26%；而浸没高度比为100%工况下，最高温度降低至322.6 ℃，峰值温升速率减少至12.3 ℃/s，质量损失率锐减至3.85%，相邻电池峰值温度控制在242.6 ℃以下，并显著抑制热蔓延。对比不同浸没工况发现，浸没高度比超过100%后，上述热失控特征参数没有明显变化。研究结果对浸没式锂电池储能系统的结构设计和优化具有重要参考价值。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于深度特征融合模型的电动汽车不同模式充电时长自适应预测 韦介洋, 申江卫, 陈峥, 魏福星, 夏雪磊, 刘永刚 2025 (11):  4330-4345.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0490 摘要 ( 84 )   HTML ( 0 )   PDF(4835KB) ( 2 )   精准预测锂电池充电时长能够提升充电效率、优化资源分配，对电动汽车的发展具有重要意义。本工作提出了一种基于深度特征融合模型的电动汽车不同模式下充电时长自适应预测方法。首先，对新能源汽车监控平台采集的车辆运行数据进行清洗和分割，结合充电电压、电流及平均功率划分充电模式，形成快慢充数据集；接着，基于充电数据集采用主成分分析(PCA)提取模型输入特征；其次，融合Attention注意力机制构建多层感知器(MLP)模型，对输入特征进行非线性映射获取中间特征；考虑到从原始数据中直接提取的特征无法全面反映与充电时长间的复杂关系，故引入随机森林(RF)模型，根据RF内部分裂原理构造叶节点规则特征，发掘隐含的特征信息；然后，在MLP建立“规则层”处理融合的中间特征与规则特征，实现两模型的结构性融合。最后，对Attention MLP-RF融合模型预测结果进行验证，结果显示，融合模型在快、慢充模式下预测平均绝对误差分别为4.25分钟和6.68分钟，平均绝对百分比误差分别仅有4.33%和3.86%，实现了不同电动汽车充电时长的精准预测。同时，该方法对于电池老化和短时充电情况下的充电时长预测仍具有很高的精度，平均预测误差不超过2分钟，融合模型整体具有很强的预测性能及泛化能力。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于多尺度特征融合的锂离子电池早期剩余使用寿命预测 方枷云, 贾建芳 2025 (11):  4346-4359.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0488 摘要 ( 117 )   HTML ( 0 )   PDF(3000KB) ( 5 )   锂离子电池作为关键储能器件，在电动汽车等新能源领域具有广泛应用，其性能衰减与寿命预测对电池健康管理至关重要。早期预测不仅能够优化电池使用策略，更能为故障预警提供重要依据。针对锂离子电池早期数据质量差、退化特征微弱等挑战，本工作提出了一种基于多尺度特征融合的锂离子电池早期剩余使用寿命预测的新方法。首先，通过改进蝗虫优化算法(improved grasshopper optimization algorithm，IGOA)自适应调整时变滤波经验模态分解(time-varying filtered empirical mode decomposition，TVF-EMD)的关键参数，优化早期信号的分解过程，有效提取早期退化特征；其次，通过k均值聚类算法将本征模态函数(intrinsic mode function，IMF)划分为表征容量退化的高频、中低频、趋势项三类分量，经加权融合后显著增强早期特征表达能力；进而，构建基于鲸鱼迁徙优化算法(whale migrating algorithm，WMA)优化的预测模型，独立预测各频段IMF最终通过多尺度预测结果的融合重构，实现锂电池全寿命周期的退化轨迹预测与剩余使用寿命的预测。基于CALCE和MIT数据集的实验表明，本方法较传统预测模型具有显著优势，均方根误差(root mean square error，RMSE)始终低于1.4%，为锂离子电池早期寿命预测提供了可靠解决方案。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于反熵权法的钠离子电池过充热失控多阶段预警方法研究 吴静云, 郭鹏宇, 黄峥 2025 (11):  4360-4369.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0592 摘要 ( 3 )   HTML ( 0 )   PDF(3059KB) ( 0 )   钠离子电池因其资源丰富、成本低和环境友好等优势，成为新型储能领域的重要发展方向。然而在高压过充等极端工况下，钠离子电池易发生热失控，严重威胁系统运行安全。本文以185 Ah层状氧化物正极钠离子单体电池为研究对象，设计过充热失控实验平台，采集电压、温度和膨胀力三类关键参数，分析其在热失控过程中的演化趋势与特征响应。基于多参量信号变化率构建动态风险指标体系，引入反熵权法实现特征权重的自适应调整，构建可随时间演化的综合风险指标。结合热失控机理划分过程阶段，提出一套多级预警模型。实验结果表明，该方法能有效识别电池在不同阶段的热失控风险，具备良好的提前预警能力与工程应用价值，可为钠离子电池的热安全管理与智能监测提供理论依据与实践支撑。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

非高斯噪声条件下的锂电池鲁棒SoE估计 黄兴, 陈珺, 刘飞 2025 (11):  4370-4380.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0526 摘要 ( 36 )   HTML ( 0 )   PDF(3877KB) ( 0 )   针对现阶段锂电池能量状态(SoE)估计在非高斯噪声干扰下精度不高、难度大的问题，提出一种基于改进学生t核最大相关熵容积卡尔曼滤波(ITMCCKF)估计方法。首先，为快速准确获取等效电路模型参数，采用沙猫群优化算法(SCSO)进行模型参数辨识。然后，采用容积卡尔曼滤波(CKF)解决非线性估计误差问题，在此基础上引入最大相关熵准则，用学生t核函数替代传统高斯核函数，以充分利用非高斯噪声中的高阶信息。设置不同核参数计算误差权重矩阵，以增强对不同分布特性的非高斯噪声的处理能力，提高估计的准确性。最后，定义由高斯混合噪声、散粒噪声、均匀混合噪声和拉普拉斯噪声组合的3种噪声环境，基于2种温度(常温和0 ℃)下的FUDS、US06、BJDST工况数据进行测试。实验结果表明，与MCCKF算法相比，所提算法在常温时3种噪声环境下各工况的平均均方根估计误差分别降低了50.2%、53.8%、52.8%，在0 ℃时分别降低了50.4%、61.0%、64.1%，验证了所提算法在非高斯噪声环境下具有较好的适用性和鲁棒性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于动态变系数的混合储能系统频率控制探讨 王冠, 高岩, 高龙, 王光华 2025 (11):  4381-4383.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0956 摘要 ( 4 )   HTML ( 0 )   PDF(540KB) ( 0 )   本文聚焦于基于动态变系数的混合储能系统在电力系统频率控制领域的应用，阐述了该技术的研究背景与意义，梳理了当前相关研究现状及面临的挑战，提出了一系列基于动态变系数的混合储能系统频率控制创新方法，并对其在电力系统的应用场景中的预期效果进行了理论展望，该方法的创新为混合储能系统更好地服务于电力系统频率稳定提供了全面且深入的理论框架，极为有效地推进了电力行业的技术发展与实践应用。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

储能标准与规范

电化学储能行业标准体系建设现状及发展建议 权朝明, 李凯明, 张生娟, 王冬冬, 成世杰, 韩艳, 申海超 2025 (11):  4384-4398.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0512 摘要 ( 86 )   HTML ( 2 )   PDF(765KB) ( 4 )   针对新型电力系统高比例可再生能源和高比例电力电子设备在“双高”背景下面临的多种问题，电化学储能凭借其高效、灵活、技术多样性等特点，正成为构建新型电力系统、实现“双碳”目标的核心支撑技术。储能产业标准化工作对于引导储能电站技术升级、实现储能行业高质量发展、推动储能市场化发展具有重要的支撑作用。当前，电化学储能行业处于飞速发展中，现有标准内容仍然不足以覆盖电化学储能产业全生命周期、实际复杂应用场景以及多技术类型等多方面使用需求。本文全面梳理了国内外标准化组织机构制定发布的多项电化学储能相关标准，同时依据2023版《新型储能标准体系建设指南》，从基础通用、规划设计、设备试验、安全应急等八个环节深入分析了我国电化学储能行业现有标准体系的主要内容、缺失项目以及标准化工作的新需求，并结合我国储能产业的技术发展现状，针对标准制定的不同环节，给出了相关建议和展望，为今后电化学储能产业标准制定工作和健康有序发展提供了有价值的参考。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标