储能科学与技术

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1. 基于中高温烟气余热回收的固体显热储热装置热性能实验研究

陈久林, 薛晓迪, 王丽, 邢至珏

储能科学与技术 2025, 14 (8): 3185-3193. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0110

摘要（209）

HTML （7）

PDF（pc）（5050KB）（13129）

针对工业烟气余热含尘量高、波动性大导致的利用率较低的问题，以高温混凝土为储热介质，开发一款新型卧式烟气-固体显热储热装置，设计并搭建钢铁烧结环冷烟气余热存储中试系统，并对储热装置的温度分布、阻力特性、瞬时能量效率、充放热效率及㶲效率等指标进行实验研究。结果表明：在充/放热过程中，储热模块沿轴向出现明显的斜温层分布，越靠近充热入口，温度越高，径向储热模块的温度分布较为均匀；该储热装置具有较低的压降损失，充热过程中压降逐渐升高，放热过程中压降逐渐降低。瞬时能量效率及换热功率均随充热及放热时间的推移逐渐降低，采用较低烟气流量可获取更加平稳的瞬时能量效率，延长换热时长，并降低装置压降，但会导致换热功率降低，实际运行时需结合具体应用需求选取适宜的流速进行调控。在储热系统运行稳定后，储热装置的储热量、热效率和㶲效率分别为1376 kWh、93.02%和91.7%，平行板式储换热结构实现了固体储热单元与含尘烟气间的高效换热，展现出良好的热性能，并有效解决了换热流道积灰堵塞的问题。该研究可为烟气-固体显热储热装置的规模化设计及应用提供实验依据。

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2. 锂离子电池全生命周期安全性演变研究进展

任东生, 冯旭宁, 韩雪冰, 卢兰光, 欧阳明高

储能科学与技术 2018, 7 (6): 957-966. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0165

摘要（2612）

PDF（pc）（10433KB）（11917）

安全性是制约锂离子电池规模应用的重要技术问题。锂离子电池的安全性能不仅仅与材料体系、电芯设计相关，还会随着使用过程而发生变化。锂离子电池安全性能在全生命周期内的演变规律需要重点展开研究，以保障电池在使用过程中的安全性。本文对锂离子电池全生命周期安全性演变问题的国内外研究进展进行了综述，分析了国内外关于电池安全性能在循环老化和储存老化两种工况下的演变规律的研究，总结了电池老化衰减机理与安全性能变化之间的关系，指出负极析锂是影响电池全生命周期安全性能的重要因素，最后对锂离子电池全生命周期安全性演变研究进行了展望。

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3. 全固态锂电池技术的研究现状与展望

许晓雄, 邱志军, 官亦标, 黄祯, 金翼

储能科学与技术 2013, 2 (4): 331-341. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.04.001

摘要（7529）

PDF（pc）（3840KB）（11449）

现有电化学储能锂离子电池系统采用液体电解质,易泄露,易腐蚀,服役寿命短,具有安全隐患.薄膜型全固态锂电池,大容量聚合物全固态锂电池和大容量无机全固态锂电池是一类以非可燃性固体电解质取代传统锂离子电池中液态电解质,锂离子通过在正负极间嵌入-脱出并与电子发生电荷交换后实现电能与化学能转换的新型高安全性锂二次电池.作者综述了各种全固态锂电池的研究和开发现状,包括固态锂电池的构造,工作原理和性能特征,锂离子固体电解质材料与电极/电解质界面调控,固态整电池技术等方面,提出并详细分析了该技术面临的主要科学与技术问题,最后指出了全固态锂电池技术未来的发展趋势.

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4. 飞轮储能系统磁轴承电磁特性与温升特性分析

文贤馗, 李博文, 史正军, 叶华洋, 庞玲蓉, 张晓寅

储能科学与技术 2025, 14 (8): 2932-2941. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0523

摘要（187）

HTML （4）

PDF（pc）（4786KB）（11427）

飞轮储能系统通过电机加速飞轮将电能转化为动能存储或减速制动发电释放动能，并依靠电力电子装置控制电机的加速或减速实现动能与电能的双向转换，具有响应快、充放频次高、转换效率高、寿命长等特点，广泛应用于电力调频、能量回收、不间断供电等领域。本工作提出一种大功率飞轮储能系统磁轴承的设计方案，采用径向和轴向重载电磁轴承相结合的支承方式。运用有限元数值计算手段，系统开展该装置的电磁特性分析。通过建立多物理场耦合模型，实现电磁场与温度场的双向耦合仿真，从而全面评估磁轴承在不同电流下的温度分布。结果表明，所设计的重载电磁轴承性能满足设计要求，自然空冷的方式能保证系统安全运行。减小电流有助于提升热安全性，但会降低电磁力，因此，飞轮储能系统磁轴承设计需在热管理与电磁性能之间实现合理权衡。

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5. 锂离子电池失效分析概述

王其钰，王朔，张杰男，郑杰允，禹习谦，李泓

储能科学与技术 2017, 6 (5): 1008-1025. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.00022

摘要（6643）

PDF（pc）（38291KB）（10969）

商业化的锂离子电池在使用或储存过程中常出现某些失效现象，包括容量衰减、内阻增大、倍率性能降低、产气、漏液、短路、变形、热失控、析锂等，严重降低了锂离子电池的使用性能、一致性、可靠性、安全性。这些失效现象是由电池内部一系列复杂的化学和物理机制相互作用引起的。对失效现象的正确分析和理解对锂离子电池性能的提升和技术改进有着重要作用。锂离子电池失效分析是以电池的失效现象为起点，针对该现象选择适当的测试分析手段，设计合理、有效的失效分析流程，挖掘电池在材料制备和制造工艺层面上的失效主要原因，并能提供相关可靠有效的优化建议。本文综述了锂离子电池的失效现象及其失效机理、失效分析常见的测试分析方法、失效分析流程的设计，并列举了容量衰减、热失控和产气等方面相关分析案例进行说明。

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6. 人工智能在飞轮储能中的应用

魏路, 冷至益, 叶佳, 徐玉杰, 陈海生

储能科学与技术 2025, 14 (8): 3019-3027. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0658

摘要（166）

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PDF（pc）（726KB）（9530）

飞轮储能系统(FESS)凭借高功率密度、长寿命、快速响应和环境友好等特性，在电网调频、惯量支撑、高频调峰等领域具有突出优势。飞轮储能系统面临着低成本高可靠设计、高速永磁电机和磁悬浮控制稳定性、在线故障预测以及多机并联阵列控制等问题。本文通过对近期相关文献的探讨，综述了人工智能技术在飞轮储能系统设计优化、电机控制、磁悬浮控制、并网控制及故障诊断等环节的应用，着重介绍了神经网络等算法在复合材料转子建模分析、永磁同步电机多参数协同优化设计、永磁同步电机多工况效率优化与转速观测、电磁轴承控制器算法、并网鲁棒性与分布式协同控制、调频控制策略、轴承故障诊断与预警等技术方向中的应用，并讨论大模型结合、多技术协同优化等未来发展方向，期望为飞轮储能系统的智能化研究和发展提供参考。

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7. 助力钠电池储能：预钠化技术研究新进展

向靖宇, 钟伟, 程时杰, 谢佳

储能科学与技术 2025, 14 (8): 3051-3064. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0399

摘要（308）

HTML （17）

PDF（pc）（13495KB）（9013）

钠与锂具有相似的物理化学性质，且钠资源储量丰富、分布广泛，因此钠离子电池被认为是锂离子电池储能体系的重要补充，在大规模储能应用和短时高频储能应用中展现出广阔前景。然而，储钠负极材料的初始库仑效率(ICE)普遍较低，无法发挥其理论容量。预钠化技术作为目前最有效的活性钠补偿策略之一，可有效弥补活性钠的损失。本文全面分析了近年来预钠化技术面临的主要挑战，总结了针对挑战所提出的新方法，并根据各类钠源的氧化还原性质，将目前的预钠化技术分为还原型预钠化技术和氧化型预钠化技术，对比了各类预钠化方法的优缺点及工业化难度，重点分析阐述了各类预钠化技术的作用机理和研究现状，展望了预钠化技术的发展前景。旨在深化对预钠化技术的理解，为优化和开发适用于高功率场景的可规模化应用的新型预钠化技术提供理论指导和创新思路。结合现有研究成果，提出固态氧化型预钠化材料有望实现全生命周期多次补钠，为实现高功率、高能量密度钠离子电池提供技术基础。

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8. 锂电池百篇论文点评（2024-12-01—2025-01-31）

张新新, 岑官骏, 乔荣涵, 朱璟, 郝峻丰, 孙蔷馥, 田孟羽, 金周, 詹元杰, 闫勇, 贲留斌, 俞海龙, 刘燕燕, 周洪, 黄学杰

储能科学与技术 2025, 14 (3): 1310-1330. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0155

摘要（1364）

HTML （90）

PDF（pc）（1659KB）（8825）

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2024年12月1日至2025年1月31日上线的锂电池研究论文，共有5413篇。首选采用BERTopic主题模型分析其摘要文本，构建锂电池论文的研究主题图，再选择其中100篇加以评论。正极材料的研究集中于高镍层状材料和尖晶石结构LiNi_0.5Mn_1.5O₄材料的掺杂改性、表面包覆、结构设计等。负极材料的研究重点包括硅基负极的结构设计和性能提升、金属锂负极的界面和体相结构设计。固态电解质的研究包括对聚合物、硫化物和卤化物及其复合固态电解质的结构设计以及相关性能研究。其他电解液和添加剂的研究则主要包括不同电解质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。对固态电池，正极材料的体相改性、表面包覆和合成方法、锂金属负极的界面构筑和三维结构设计、无负极集流体的界面修饰有多篇文献报道。此外，锂硫电池和锂空电池也备受关注。电极中的锂离子输运和失效机制、锂沉积形貌和SEI结构演变、全电池热失控分析，电解质对CEI组分影响的理论模拟以及优化制造工艺的论文也有多篇。

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9. 赝电容超级电容器的理论模拟研究进展

邢甫旭, 覃琪, 王龙康, 黎裕冰, 徐帅凯, 莫唐明

储能科学与技术 2025, 14 (8): 3004-3018. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0519

摘要（364）

HTML （12）

PDF（pc）（12263KB）（8536）

赝电容器兼具高能量密度与高功率密度的独特优势，在储能领域备受关注。过去十年间，研究人员对赝电容材料的研发与性能提升取得了显著进展。然而，赝电容界面的复杂性和快速充放电特性使得传统实验表征难以全面揭示其离子传输与电荷转移机制，如何全面解析赝电容的微观机理，依然是该领域的难点问题。本综述系统梳理了赝电容理论的发展历程，重点厘清了其与双电层电容及电池行为的本质区别。基于近期的研究进展，深入探讨了理论模拟方法在赝电容机理研究中的关键作用，包括第一性原理计算、隐式溶剂化模型、分子动力学模拟、从头算分子动力学、连续介质输运模型以及多尺度耦合方法的应用。这些模拟技术为解析赝电容材料的界面反应动力学、离子传输机制及结构性能关系提供了重要理论支撑，为高性能赝电容器的设计指明了方向。

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10. 锂电池研究中的EIS实验测量和分析方法

凌仕刚, 许洁茹, 李泓

储能科学与技术 2018, 7 (4): 732-749. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0092

摘要（4885）

PDF（pc）（23460KB）（7542）

电化学阻抗谱是一种重要的电化学测试方法，在电化学领域尤其是锂离子电池领域具有广泛的应用，如电导率、表观化学扩散系数、SEI的生长演变、电荷转移及物质传递过程的动态测量。本文介绍了电化学阻抗谱的基本原理、测试方法、测试注意事项、常用电化学阻抗测量设备及测试流程，并结合实际案例，具体分析了电化学阻抗谱在锂离子电池中的应用。

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11. 钠离子电池：从基础研究到工程化探索

容晓晖, 陆雅翔, 戚兴国, 周权, 孔维和, 唐堃, 陈立泉, 胡勇胜

储能科学与技术 2020, 9 (2): 515-522. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2020.0054

摘要（5917）

HTML （578）

PDF（pc）（3020KB）（7177）

近年来，对低成本储能技术日益增长的需求促使越来越多的科研人员和工程师加入到钠离子电池基础研究和工程化探索的事业中来，钠离子电池以可观的速度在近10年内快速成长。本文首先分析了全球锂资源形势，尤其是我国锂资源存在的潜在风险；随后回顾了钠离子电池的前世今生，并着重介绍了近些年全球钠离子电池的产业化现状。根据本领域最新的研究进展，提炼出了钠离子电池在成本、性能等方面的7大优势，这些优势使钠离子电池具有巨大的发展潜力。最后重点介绍了本研究团队在铜基层状氧化物正极和无定形碳负极等低成本电极材料研发及其工程化放大，以及钠离子电池研制和示范应用方面的工作。钠离子电池的成功示范证明了其实际应用的可行性。通过对电极材料、电解液、制造和成组工艺以及电池管理等方面进行优化，有望进一步提升钠离子电池的综合性能，尽快实现在低速电动车、数据中心后备电源、通讯基站、家庭/工业储能、大规模储能等领域的应用。

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12. 储能变流器跟网/构网无扰切换控制技术研究

李功强, 赵璐璐, 谢凤祥, 季永栋, 刘静佳, 陈彦桥, 金翼

储能科学与技术 2025, 14 (8): 2983-2993. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0642

摘要（232）

HTML （8）

PDF（pc）（5769KB）（6571）

储能系统采用单一的跟网型控制(GFL)或构网型控制(GFM)时难以适配复杂多变的电网需求，本工作提出一种适用于储能变流器单元的跟网/构网无扰切换控制方法，实现构网控制与跟网控制随外部环境变化的平滑切换。基于跟网/构网控制方式下的稳态矢量的关系，构建了包含功角观测、坐标系旋转、PI调节器初始化等关键模块的跟网/构网无扰切换控制方法；基于阻抗分析法，探究了两种控制模式下并网系统稳定性与电网短路比的关联机制，并提出在电网短路比动态变化时，可借助跟网/构网混合控制及无扰切换技术来提升系统稳定性；基于储能系统的Matlab/Simulink仿真模型开展仿真测试及分析。仿真结果表明，本工作所提的切换方法可使并网储能变流器在跟网控制模式与构网控制模式之间无扰切换，且兼具优异的系统响应性与稳定性。本研究有助于提升高功率高频充放电的构网型储能设备的运行灵活性，使其具备在离网/并网、强电网/弱电网等复杂多变场景中的自适应能力，最大程度地保障系统的安全稳定运行。

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13. 超级电容产业化研究与应用综述

苏新凯, 赵璐璐, 陈彦桥, 王础, 陈换军, 金翼

储能科学与技术 2025, 14 (8): 2994-3003. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0522

摘要（281）

HTML （13）

PDF（pc）（7148KB）（6470）

我国能源结构转型背景下，新型电力系统对储能器件“快速响应-高频调节-本质安全”的需求日益凸显，超级电容作为典型功率型储能器件，因高功率密度、长循环寿命、宽温域工作能力及无枝晶生长导致的安全隐患等优势，逐渐受到广泛关注。本文系统综述其技术体系与应用进展。在单体研发方面，从双电层超级电容和混合型超级电容两类型出发，分析其典型现有技术路线与产品性能。在集成应用方面，论述超级电容在风机变桨系统、新能源配储、火储联合调频、独立储能、交通等领域的应用，并简述了如吊机等动力机械动能回收、数据中心后备电源、电力设备等其他场景的应用情况。最后，分析超级电容目前在能量密度、全寿命周期成本、应用场景等方面存在的瓶颈，判断未来研究重点将集中在开发新型材料体系、推动应用场景多元化以及“超级电容+”混合储能模式创新等三方面，需要通过体系与场景创新，以差异化的产品支撑超级电容在新型电力系统建设中更广泛的商业化应用。

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14. 硫化锂：全固态电池时代的“基石”材料

何特特, 卢洋, 刘洋, 徐斌, 陈永乐, 刘芳洋

储能科学与技术 2025, 14 (3): 898-912. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0030

摘要（2007）

HTML （112）

PDF（pc）（4331KB）（6260）

硫化锂(Li₂S)作为合成高性能硫化物固态电解质的关键前体原料，是硫化物全固态电池实现产业化应用的“基石”材料。系统认知硫化锂材料的关键物性参数，开发高质量、低成本的规模化制备技术，对推动硫化物全固态电池产业发展具有重要战略意义。本文从论述硫化锂在全固态电池技术体系中的核心地位出发，重点解析硫化锂的基础理化参数、关键性能指标及其对产业化应用的关键影响。基于产业化可行性视角，系统归纳了五类具有产业化前景的制备工艺：锂硫化合法、碳热还原法、水合肼还原法、液相复分解法及硫化氢中和法。通过构建多维评价体系，从工艺特性、产品性能、安全风险及经济性等维度对各制备技术进行了对比分析，进而阐明制约当前硫化锂产业化进程的关键瓶颈，提出了针对性优化策略，并展望未来规模化制备技术的发展方向。为硫化锂的工业化生产及其在硫化物全固态电池中的高效应用提供参考，助力硫化物固态电解质体系的技术升级与成本优化。

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15. 全固态锂电池的电极制备与组装方法

崔言明, 张秩华, 黄园桥, 林久, 姚霞银, 许晓雄

储能科学与技术 2021, 10 (3): 836-847. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0090

摘要（2962）

HTML （360）

PDF（pc）（4492KB）（6192）

全固态锂电池由于具有安全性高、循环寿命长、能量密度高等特点，在化学电源领域具有非常好的应用前景。因全固态锂电池是一种使用固体电极材料和固体电解质材料，不含任何液体的锂电池，所以全固态锂电池的电极制备以及组装与现有液态锂电池的方法存在较大差异。本文详细综述了典型的几类全固态锂电池的电极制备与组装方法及相应的性能特征，分别针对氧化物、硫化物以及聚合物固体电解质体系，归纳分析其结构、正极制备方法、负极修饰方法以及电池组装方式，并在最后对全固态锂电池的实验室开发组装方式给出了建议，为全固态电池研究的同行们提供借鉴和参考。

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16. 2021年中国储能技术研究进展

陈海生, 李泓, 马文涛, 徐玉杰, 王志峰, 陈满, 胡东旭, 李先锋, 唐西胜, 胡勇胜, 马衍伟, 蒋凯, 钱昊, 王青松, 王亮, 张新敬, 王星, 徐德厚, 周学志, 刘为, 吴贤章, 汪东林, 和庆钢, 马紫峰, 陆雅翔, 张雪松, 李泉, 索鎏敏, 郭欢, 俞振华, 梅文昕, 秦鹏

储能科学与技术 2022, 11 (3): 1052-1076. DOI: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2022.0105

摘要（4021）

HTML （513）

PDF（pc）（1662KB）（6175）

本文对2021年度中国储能技术的研究进展进行了综述。通过对基础研究、关键技术和集成示范三方面的回顾和分析，总结得出了2021年中国储能技术领域的主要技术进展，包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、铅蓄电池、锂离子电池、液流电池、钠离子电池、超级电容器、新型储能技术、集成技术和消防安全技术等。研究结果表明，中国储能技术在基础研究、关键技术和集成示范方面均取得了重要进展，中国已经成为世界储能技术基础研究最活跃的国家，也已成为世界储能技术研发和示范的主要核心国家之一。

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17. 锂离子电池固态电解质界面膜(SEI)的研究进展

梁大宇, 包婷婷, 高田慧, 张健

储能科学与技术 2018, 7 (3): 418-423. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0059

摘要（4941）

PDF（pc）（454KB）（5843）

固态电解质界面膜（SEI）是指锂离子电池在首次充电过程中由于电解液被氧化还原分解并沉积在电极材料表面形成的界面膜。具有离子导通、电子绝缘特性的SEI膜是锂离子电池能够长期稳定工作的保障条件，对其容量、倍率、循环、安全性能等都有至关重要的影响。然而由于SEI膜的形成过程非常复杂且表征测试的难度极大，当前对SEI膜的特性认识仍然停留在实验观察和模型猜想的阶段，需要对SEI膜的定量分析和可控优化进行进一步的探究。本文综述了SEI膜的形成过程机理、影响因素、研究思路及其现状，并对未来潜在的研究方向展望如下：研究新型正极材料表面SEI膜的形成机理以及作用；探索功能电解液的配方优化，研究新型溶剂、锂盐或添加剂的成膜机理及作用；采用原位分析或理论计算的方法深入研究SEI膜的化学组成和形貌结构；探索有效的人工SEI膜构建方法并实现SEI膜结构的可控优化。

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18. 锂离子扣式电池的组装，充放电测量和数据分析

王其钰，褚赓，张杰男，王怡，周格，聂凯会，郑杰允，禹习谦，李泓

储能科学与技术 2018, 7 (2): 327-344. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0022

摘要（3102）

PDF（pc）（17246KB）（5273）

锂离子电池材料在研发以及初期生产检测阶段，需要通过扣式电池对电化学性能进行测量。测试方法和分析方法的准确规范是精确分析评价电池材料、开发新材料及开发新电池体系的基础。本文总结了以往文献资料，结合实际工作经验，介绍实验室锂离子扣式电池组装流程、充放电性能测量和数据分析方法。

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19. 固态锂电池研发愿景和策略

李泓1, 2，许晓雄3

储能科学与技术 2016, 5 (5): 607-614. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0023

摘要（1961）

PDF（pc）（12899KB）（4878）

很多新兴技术领域对可充放电池的能量密度不断提出新的期望和要求，已经远远超过目前电池实际达到的水平。尽早理解如何提高电池的能量密度, 如何兼顾其它综合技术指标的实现，尽早确定较为可行的技术路线，是目前学术界、产业界关心的重要问题。本文作者根据对目前液态锂离子电池和固态金属锂电池的科学与技术研发现状的理解，小结了固态锂电池目前仍需要解决的主要科学与技术问题，并提出了可能的解决方案。从规模制造的角度，比较了四种含有不同形式固体电解质材料电池的特点，预测了固态锂电池的技术路线和实现时间。最后列举了日本、美国、中国政府最近提出的未来可充放电池中长期发展技术目标，分析了固态锂电池实现这些技术指标的可能性并预测了时间节点。

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20. 锂电池研究中的电导率测试分析方法

许洁茹, 凌仕刚, 王少飞, 潘都, 聂凯会, 张华, 邱纪亮, 卢嘉泽, 李泓

储能科学与技术 2018, 7 (5): 926-957. DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0162

摘要（3629）

PDF（pc）（37535KB）（4810）

锂电池活性电极材料的锂离子电导率、电子电导率以及电解质的锂离子电导率与锂电池的动力学行为密切相关。电导率的测试分析有助于理解材料的电化学性能，常用的方法包括直流法、交流阻抗法和直流极化法等。本文根据电解质材料和活性电极材料的不同导电特性，分类介绍了电导率测试选取的方法、原理、设备、测试流程和注意事项，并结合具体案例阐述数据的分析。

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