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      2025年, 第14卷, 第9期　刊出日期：2025-09-28 上一期   
      全全选选: 隐藏/显示图片
      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　 储能技术经济性分析　 储能学科建设　
      热点点评
      锂电池百篇论文点评（2025.6.1—2025.7.31）
      张新新, 岑官骏, 乔荣涵, 郝峻丰, 孙蔷馥, 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 (9):  3229-3248.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0758
      摘要 ( 134 )   HTML ( 0 )   PDF(1660KB) ( 224 )  

      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6月1日至2025年7月31日上线的锂电池研究论文，共有7666篇。首选采用BERTopic主题模型对其摘要文本进行分析，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其他新型材料的掺杂改性、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、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、氧化物、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，正极材料的表面包覆、合成方法和复合材料的优化、锂金属负极的界面构筑、其他种类负极的合成有多篇文献报道。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、锂沉积形貌和电解质锂扩散路径、全电池热失控分析，固态电解质与锂界面孔洞和枝晶生长机制的理论模拟以及高通量计算和大数据模型在锂电池中应用论文也有多篇。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      储能材料与器件
      FEC与VC在锂离子电池石墨负极界面行为研究
      赵岩, 刘浩, 易宗琳, 李莉, 谢莉婧, 苏方远
      2025 (9):  3249-3258.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0217
      摘要 ( 284 )   HTML ( 5 )   PDF(4928KB) ( 627 )  

      在锂离子电池中，电解液添加剂如氟代碳酸乙烯酯(FEC)和碳酸亚乙烯酯(VC)被广泛用于改善电极/电解液界面的稳定性，但是其对石墨电极表面的作用机制仍不清晰。本工作系统研究了FEC和VC在锂离子电池石墨电极上的界面行为。通过循环伏安法、电化学阻抗谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等多种表征手段，揭示了FEC和VC在石墨电极表面的差异化作用机制。电化学阻抗结果显示Li|Gr电池中FEC形成固体电解质界面(SEI)前后的总阻抗小于VC，Li|Ref|Gr电池中FEC形成SEI前后的总阻抗大于VC。通过电化学阻抗谱-弛豫时间分布(EIS-DRT)方法，进一步对界面阻抗进行剖析，确定了FEC和VC在Li|Gr电池中的SEI阻抗、SEI-Gr界面电荷交换阻抗、SEI-电解液界面电荷交换阻抗的特征弛豫时间范围，FEC与VC各部分的弛豫时间基本一致，SEI阻抗、SEI-Gr界面电荷交换阻抗、SEI-电解液界面电荷交换阻抗弛豫时间分别为5E-5 s、3E-4 s、5E-3 s。研究结果表明，VC在0.77 V还原形成富含有机物的SEI，可显著降低石墨界面的阻抗，但其与锂金属的相容性较差，导致电池总阻抗增加。而FEC在1 V电压下还原，在石墨表面形成富含LiF的SEI，虽然使得石墨界面阻抗增加，但是显著优化了锂金属对电极的稳定性。FEC对石墨界面的劣化影响小于对锂金属的稳定优势，使得电池总阻抗最小。本研究为锂离子电池电解液的优化设计提供了重要的实验技术和理论指导。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      复合石墨锂离子电池性能研究
      白晓宇, 筵亚静, 张志荣, 孔令丽
      2025 (9):  3259-3268.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0225
      摘要 ( 156 )   HTML ( 0 )   PDF(4560KB) ( 67 )  

      天然石墨具有容量高、电压平台稳定、成本低的优势，但其缺陷多，电解液相容性差而未得到广泛应用。数码领域锂离子电池负极材料主要使用针状焦或石油焦制备的人造石墨。为了研究天然石墨与人造石墨复合负极对数码锂离子电池性能的影响，以软包充电宝电池为研究对象，采用SEM、激光粒度分析、比表面积分析和电化学阻抗谱等方法，对负极材料及组装的电池进行分析，评估复合石墨(C-Gr，70%人造石墨+30%天然石墨)和纯人造石墨(A-Gr)对电池电化学性能的影响。研究发现，复合石墨负极材料制备电池的DCIR，SEI膜阻抗和电荷转移阻抗较大，导致电池内部温升高，极化大，大倍率、恒功率以及低温放电的性能下降。复合石墨负极材料比表面积较大，导致高温满电存储时电解液副反应产物增加，残余和恢复容量降低。常温循环500次，复合石墨负极材料制备电池的容量保持率为76%，比人造石墨负极材料低11.6%，厚度膨胀率和内阻增长率分别比人造石墨负极材料高1.8%和26.3%。SEM分析表明，复合石墨负极材料循环后SEI膜明显增厚，裂纹较多，造成可逆容量衰退。同时，负极材料的恶化对正极材料的结构稳定性产生间接影响，复合石墨负极材料循环后电池Ni、Co、Mn金属元素溶出较多，Mn元素溶出含量约为人造石墨负极材料的2倍，三元材料颗粒裂纹严重，骨架结构被破坏。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      柔性自支撑NiCo2S4@氮掺杂碳纳米纤维的制备及其储铝性能研究
      杨文文, 刘建学, 邓佳瑶
      2025 (9):  3269-3278.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0055
      摘要 ( 105 )   HTML ( 0 )   PDF(6716KB) ( 44 )  

      可充电铝离子电池有望成为新一代低成本、高比能、高安全性的电化学储能系统，缺乏合适的正极材料是制约铝离子电池发展的主要因素之一。本工作采用静电纺丝结合热处理制备了氮掺杂碳纳米纤维(N-CNFs)，将其作为水热反应基底负载双金属硫化物，获得了柔性自支撑NiCo2S4@N-CNFs复合结构。借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征测试方法对其组成结构和形貌进行表征。将其直接作为铝离子电池的正极，通过恒电流充放电和循环伏安法(CV)对其比容量、循环稳定性以及倍率性能等电化学性能进行测试。结果表明，NiCo2S4@N-CNFs中，NiCo2S4呈花椰菜状，均匀地包裹在N-CNFs上，形成柔性自支撑结构，可直接作为铝离子电池的正极。在100 mA/g电流密度下，比容量可达到266.3 mAh/g，200次循环后，放电比容量仍可保持在151.6 mAh/g，表现出高比容量和优异的循环性能。在倍率性能测试中，经历了一系列较大的电流冲击后，比容量仍可恢复，表现出良好的倍率性能。通过分析充放电状态下NiCo2S4@N-CNFs的XRD以及Ni和Co的价态变化，证明了NiCo2S4的储铝机理为Ni和Co通过双金属协同效应共同完成Al3+的可逆嵌入与脱嵌。本研究为构建高性能铝离子电池正极材料提供了理论基础和设计依据。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      双功能电解液添加剂对钴酸锂高电压锂离子电池性能的影响
      潘立宁, 汪海滨, 方翔, 施萍灏, 谭飞, 赵俊华
      2025 (9):  3279-3289.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0119
      摘要 ( 142 )   HTML ( 0 )   PDF(4229KB) ( 27 )  

      钴酸锂(LCO)具有长循环、能量密度高和记忆效应小等优点，被广泛应用在穿戴类数码产品中。通过提升充电截止电压能快速有效地提升电池的能量密度，但随之而来的电解液氧化分解和钴离子溶出会导致电池性能下降。本研究通过引入双功能添加剂氰甲基对苯磺酸酯(cyanomethyl p-toluenesulfonate, CMPTS)，有效参与负极表面固态电解质界面(solid electrolyte interphase, SEI)和正极表面固态电解质界面(cathode electrolyte interphase, CEI)的形成，抑制碳酸酯溶剂和六氟磷酸锂(LiPF6)进一步的氧化还原反应及LCO材料中钴离子的溶出，促进锂离子(Li+)在固体钝化膜的嵌入和脱出。将CMPTS作为AG/LCO软包电池的电解液添加剂，以0.5C在3.0~4.55 V条件下充放电测试，电解液中含有质量分数1% CMPTS的电池室温循环500周次后容量保持率90.4%，空白组电池容量保持率只有80.8%，高温(45 ℃)循环350周次后，CMPTS和空白组电池容量保持率分别为83.2%和78.1%。实验及后续表征结果表明，双功能添加剂CMPTS能够显著改善锂离子电池的电化学性能。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      不同形态液态金属电极的储锂机制研究
      陈文艳, 贺瑞璘, 常建, 邓永红
      2025 (9):  3290-3300.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0139
      摘要 ( 128 )   HTML ( 0 )   PDF(7702KB) ( 24 )  

      利用液态金属的优良流动性和自愈特性，分别采用探针超声法和刮涂法，制备了液态金属纳米粒子(LMNP)和液态金属膜(LMF)两种新型电极。借助聚焦离子束技术(FIB)、扫描电子显微技术(SEM)、纳米压痕和电化学测试等手段，对比分析了两种电极的微观结构、力学性能和电化学性能。结果表明，LMNP电极的液态金属纳米颗粒均匀分散在电极基体中，颗粒之间结合紧密；LMF电极中的液态金属则成膜分布在基底，膜层光滑，但与集流体之间出现裂缝。LMNP电极的倍率性能和循环稳定性明显优于LMF电极，在2.0 A/g电流密度下循环300次，可逆比容量仍有399.3 mAh/g，容量保持率为86.9%。两种电极在循环过程中均经历了粒径减小和颗粒自愈焊接现象，为电荷转移提供了更多导电通道。此外，两种电极在循环过程中均经历了从软到硬的结构转变，但LMNP电极的转变速度更快，从而更快达到稳定，展现出更优异的电化学性能。本研究为液态金属基电极的应用提供了实验依据，并为高性能锂离子电池负极材料的研发提供了新的思路。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      不同力场下泡沫铜对相变材料传热及控温特性的影响
      高启发, 张楠, 张兆利, 杜雁霞, 袁艳平
      2025 (9):  3301-3310.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0220
      摘要 ( 91 )   HTML ( 0 )   PDF(5962KB) ( 18 )  

      基于相变材料(PCM)的潜热蓄热式冷却技术凭借高储能密度和无源控温特性，在航空航天热管理领域具有广阔应用前景。泡沫铜作为PCM常用的导热增强介质，在强化导热的同时会抑制PCM的自然对流。飞行器机动飞行引发的超重、失重及变加速度等复杂力场会与泡沫铜的对流抑制特性相互作用，导致其综合传热强化效应存在不确定性。本工作通过实验分析了不同力场工况下泡沫铜对PCM传热及控温性能的影响。研究结果表明，在正向力场中，泡沫铜的嵌入最高可使PCM熔化时间缩短62.5%，有效控温时长延长153.4%；而在负向力场中，泡沫铜的熔化促进效应随力场强度的增加呈衰减趋势，且复合相变材料(CPCM)后期温度均匀性和有效控温时长较纯PCM略微下降。值得注意的是，泡沫铜的加入可显著提升相变热控单元在复杂力场中的传热稳定性，CPCM在不同力场条件下的熔化时间波动幅度和控温时长波动幅度较纯PCM分别减小86.8%和52.6%。本文研究结果可为飞行器热管理系统在复杂力场条件下的相变材料优化设计提供有价值的理论参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      面向液态空气储能的新型径向流储冷填充床性能研究
      张子澳, 王星宇, 路新亮, 殷勇高, 王晨
      2025 (9):  3311-3318.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0609
      摘要 ( 44 )   HTML ( 0 )   PDF(4149KB) ( 17 )  

      大规模长时储能技术是实现双碳目标的重要路径之一。其中，液态空气储能因能量密度高、不受地理条件限制、寿命长和对环境友好等优势而备受关注。储冷填充床作为液态空气储能中的关键储冷单元，其热力性能直接影响系统的循环效率与经济性。传统的储冷填充床采用轴向流形式，充冷过程换热流体由底部进入，与储冷材料进行热量交换后由顶部流出，存在压降大、泵功高、速度场波动剧烈等问题，限制了其综合性能的提升。为解决上述问题，本研究提出一种新型的储冷填充床，充冷过程流体由底部进入中心通道，沿径向方向流动，与储冷材料换热后经中心通道流出(即径向流储冷填充床)。通过数值模拟研究径向流储冷填充床在不同流体工作压力下的流速、间隙对流传热系数、压降及㶲效率，并与轴向流储冷填充床进行对比。研究结果表明，在储冷量为150 MWh和流体工作压力0.1 MPa条件下，径向流填充床充放冷过程压降为2 kPa，远低于轴向流82.8 kPa；径向流填充床的㶲效率高达87.7%，显著优于轴向流的59.8%。当工作压力升高至0.8 MPa时，径向流和轴向流储冷填充床充放冷过程压降均显著降低，泵工对㶲效率影响很小，轴向流具有更高的㶲效率达93.1%。因此，径向流储冷填充床更适合运行在低压充放冷工况。本文为优化储冷填充床结构提供了理论支持与设计参考，展示了径向流填充床在工程应用中的良好潜力。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      基于SrBr2·6H2O的封闭式热化学反应器储/放能特性模拟研究
      李承晨, 余庆华, 代慧涛, 贾娜, 王琳, 孙彬博
      2025 (9):  3319-3329.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0172
      摘要 ( 71 )   HTML ( 0 )   PDF(3359KB) ( 14 )  

      为研究基于SrBr2·6H2O的封闭式热化学反应器的储/放能特性，本文建立了相应的三维瞬态多物理场耦合模型，分析了储/放能过程中反应器内的温度、转化率以及换热流体出口温度的变化情况，比较了不同形状的翅片对储/放能过程的强化效果，并讨论了换热流体(HTF)温度、流速和水蒸气压力对反应器储/放能性能的影响。结果表明，封闭式热化学反应器内的径向传热受到热化学储能材料(TCM)低导热系数的限制，采用翅片不仅能够加快反应速率，而且可以提高放能过程中的能量品位，且当表面积相同时，纵向翅片对反应器的传热的强化效果优于横向翅片：与无翅片反应器相比，纵向翅片反应器和横向翅片反应器的储/放能时间分别减少了36.96%、35.97%和20.74%、20.07%；HTF温度和水蒸气压力对反应器的影响十分显著，HTF温度的增加促进储能过程，使储能时间减少59.94%，储能功率增大，但是也会抑制放能过程，使放能时间增加65.26%，放能功率减小。水蒸气压力的增加抑制储能过程而促进放能过程，使储能时间增加了40.83%，放能时间减少了84.39%；HTF流速的增大有利于TCM和HTF之间的换热，使储/放能时间分别减少14.14%和5.91%。研究结果能够为封闭式水合盐热化学反应器的实际应用提供重要指导和参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      释能过程沸石填充式热化学反应器热性能参数敏感性分析
      李莹, 刘淑丽, 邹煜良, 王义函, 陈廷森, 沈永亮
      2025 (9):  3330-3339.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0106
      摘要 ( 126 )   HTML ( 0 )   PDF(4937KB) ( 15 )  

      热能储存技术对于可再生能源的开发和利用至关重要。热化学储能技术与传统储能技术相比，具有稳定、可跨季节储存等优点，可以有效解决太阳能利用中出现的时间和空间上供需不匹配的问题。吸附式热化学储能是目前极具发展前景的热能储存技术。在中低温热化学储能领域，沸石13 X是一种廉价且安全的材料。常规填充式反应床是一种简单可靠的反应器，本研究通过Fluent建立数值模型，对反应器的输出性能进行数值模拟，研究了入口湿空气温度、入口湿空气流量、入口湿空气湿度、沸石初始吸附量等因素对反应器的输出性能的影响，分析了反应器内的传质过程，确定了反应器的输出性能对各参数变化的敏感程度，旨在为热化学反应器的参数设计提供理论指导。研究发现，反应器输出热功率对沸石初始吸附量的变化最为敏感，对入口湿空气流量的变化不太敏感。提高入口湿空气流量可降低反应器的输出温度，而提高入口湿空气温度和降低沸石初始吸附量可显著提升反应器的输出温度，反应器的输出温度最高可达90 ℃。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      钼基电极材料的电化学储能应用进展
      王锦峰, 刘悦, 钟鸿杰, 曹峻鸣, 吴兴隆
      2025 (9):  3340-3353.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0157
      摘要 ( 215 )   HTML ( 0 )   PDF(10862KB) ( 135 )  

      近年来，电化学储能技术得益于较高的能量密度与良好的可持续性优势，在智能电网与新能源电动汽车等领域中得到了广泛的研究与应用。其中，电极材料作为电化学储能器件重要的组成部分，对于实现优异的电化学性能具有决定性作用。在不同的电极材料体系中，钼(Mo)基材料由于中心Mo元素多变的价态、晶体结构的可调性以及较高的可逆容量，是颇具潜力的电极材料体系之一。钼基材料主要包括氧化物(如MoO2、MoO3)、硫族化合物(如MoS2、MoSe2、MoTe2)、碳化物、氮化物、磷化物、过渡金属钼酸盐以及钼基复合材料等。然而，由于Mo基材料在电化学反应过程中所表现出的载流子迟缓的动力学行为与体积膨胀，从而导致较差的循环稳定性，进一步限制了Mo基电极材料的商业化应用。基于此，研究人员通常采取如微/纳米级结构、碳基质杂化、异质原子掺杂与复合结构设计等策略以优化Mo基材料的电化学性能。本文基于钼基材料的研究现状，主要针对不同类型Mo基电极材料的合成方法、结构特性、改性策略、载流子存储机理及其“构效”关系等方面进行了系统的总结，并对Mo基电极材料的晶体结构设计方向与应用前景进行了展望，以期为新型高性能Mo基电极材料及其在新型电化学储能技术中的发展提供参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      化学气相沉积法制备硅碳负极的研究进展
      邓拓, 周海平, 刘煜, 刘畅, 李梓恺, 吴孟强
      2025 (9):  3354-3372.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0147
      摘要 ( 773 )   HTML ( 0 )   PDF(10996KB) ( 99 )  

      硅因具有高的理论比容量、高的元素丰度以及环境友好等特点而成为当前锂离子电池最有潜力的负极之中备受关注的材料，但由于其低导电性、体积膨胀、电极粉化等问题限制了其大规模应用。为解决以上问题，一方面可以通过尺寸效应将硅颗粒纳米化，当粒径小于150 nm时，可显著抑制材料在充放电过程中的粉化现象，同时缓解其体积膨胀效应；另一方面，通过高强度材料的限域作用，束缚硅的体积膨胀并提高导电性。化学气相沉积(CVD)法制备的硅碳复合材料综合了两者优点，通过多孔碳基体的丰富微孔结构实现硅颗粒的原位限域生长，同时得益于碳材料优异的导电性能和机械强度，使得CVD硅碳复合材料作为负极展现出卓越的比容量和循环稳定性。这种独特的结构设计和性能优势使其成为新一代硅碳负极材料领域备受关注的前沿制备技术。然而，当前针对CVD硅碳负极的系统性研究仍显不足，其研究体系尚未形成完整框架，特别是在沉积动力学机制(如碳基体结构对沉积动力学的调控作用、硅沉积的微观结构演变规律)与工程化应用之间的构效关系方面，相关关键机理尚未完全阐明。基于上述研究背景，本文系统梳理了CVD硅碳负极技术的研究体系，建立多维分析框架：①碳基体结构与硅源特性对沉积动力学的协同调控机制；②高能量密度电极的界面工程策略与结构优化方法；③规模化制备工艺的关键技术瓶颈。通过整合现有研究成果，构建了从基础研究到工程应用的知识体系，揭示现阶段产业化进程中的核心矛盾，并提出工艺优化路径，为新一代CVD硅碳负极的理性设计与可控制造提供科学指导。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      钠离子电池煤基炭负极可控制备：研究进展与展望
      李秀春, 常永刚, 解炜, 李晓明, 陈成猛
      2025 (9):  3373-3388.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0150
      摘要 ( 220 )   HTML ( 0 )   PDF(15415KB) ( 35 )  

      钠离子电池凭借资源丰富、成本低廉等优势，成为一种极具潜力的储能技术。作为钠离子电池的关键组成部分，负极材料的开发至关重要。炭基材料因其结构稳定、成本低廉、安全性高等优势，被认为是最有商业化应用前景的负极材料。煤具有成本低、碳收率高、分子结构可调等特点，被认为是一种优质的碳源。然而， 煤固有的高芳香性与组分的高复杂性导致了其衍生炭微晶结构高度有序且结构演变不可控，严重阻碍了高性能煤基炭负极材料的设计。本文针对钠离子电池煤基炭负极材料发展的关键问题，介绍了煤炭结构、性质与其热解机理，并从无定形碳微观结构调控方面总结了以煤为碳源制备钠离子电池负极的最新技术研究进展，最后针对煤基炭负极材料未来面临的问题与研究进展进行了讨论与展望，旨在为高性能煤基炭负极材料的开发及应用提供指导。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      钠离子卤化物固态电解质研究进展与展望
      钱艺华, 赵耀洪, 王青, 郭鹏, 裴大婷, 曾以柔
      2025 (9):  3389-3401.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0167
      摘要 ( 348 )   HTML ( 0 )   PDF(6083KB) ( 86 )  

      开发综合性能优异的新型固态电解质是实现高安全、高比能全固态电池的关键。在诸多电解质材料体系中，卤化物电解质因具有离子电导率高、氧化电位高、柔韧性好、与正极相容性好等优势，受到学术界与产业界的广泛关注。目前，锂离子卤化物研究已相对较多，而钠离子卤化物电解质研发尚处于起步阶段，存在诸多不足。不同类型的钠卤化物在晶体结构、离子输运机制及电化学稳定性方面存在显著差异，对其结构-性能关系的系统总结有助于指导高性能电解质的开发。本文综述了钠卤化物固态电解质的最新研究进展，重点解析了不同晶体结构对钠离子输运机制的影响，探讨了缺陷工程、无序化及双阴离子结构等调控策略对离子电导率的提升作用，同时总结了不同合成方法对材料微观结构的影响。此外，本文系统评估了钠卤化物电解质在全固态电池中的界面稳定性、电化学稳定窗口及循环性能。最后，本文进一步展望其未来发展方向，包括新型材料设计、界面改性优化及高性能全固态电池构筑等，以期推动钠离子卤化物电解质及储能技术的发展。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      储能系统与工程
      不同荷电状态下电池模组热失控传播对比试验
      陈晔, 李晋, 赵瑞兰, 张少禹, 储玉喜, 杨康, 廖晓雪, 蒋波, 卓萍
      2025 (9):  3402-3413.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0071
      摘要 ( 128 )   HTML ( 0 )   PDF(11279KB) ( 133 )  

      电芯热失控引发模组内的热失控传播是造成电池系统严重事故的重要原因。为了探究真实电池模组的热失控传播行为及其集装箱运输风险，本文以1P31S电池模组为研究对象，开展了包装箱运输场景下的热失控传播实尺度试验，并基于试验结果重点研究了荷电状态对热失控传播过程的影响。结果表明，同时加热触发两颗电芯失效不会引发30%荷电状态(SOC)模组内的热失控传播，但会造成100%SOC模组(主/备热触发的4颗电芯满电，其余电芯30%SOC)内9~10颗电芯热失控，热失控传播速度为0.0315~0.0606 mm/s，并导致包装珍珠棉和模组塑料顶盖被熔毁；随着荷电状态的增加，模组内电芯和包装箱最高温度、电芯间热失控传播速度和传递热量均有所增加；100%SOC模组内热触发电芯和邻近电芯测得的最高温度分别为495.2 ℃和649.5 ℃，明显高于30%SOC模组的237.2 ℃和131.9 ℃，且100%SOC热失控传播产生的大量热量导致包装箱顶部中心最高温度达57.1 ℃，几乎是30%SOC模组的2倍；当来自上一级的热传导热量不大于117.1kJ时，不会诱发30%SOC电芯失效，当接收到的热量大于140.8kJ时会导致其热失控，而100%SOC电芯间形成热失控传播所需的热量仅为61.2 kJ。该研究可为电池模组设计及电池模组集装箱运输安全提供参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      基于大数据与人工智能的光伏储能系统智能运维研究
      杨优军, 马建, 孙杰
      2025 (9):  3414-3416.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0715
      摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF(542KB) ( 17 )  

      随着全球能源结构加速向可再生能源转型，光伏储能系统作为清洁能源的关键载体，其高效稳定运行至关重要。本文聚焦光伏储能系统智能运维，深入探讨其重要性、技术支撑与优化策略。本研究成果为推动光伏储能系统的规模化应用与可持续发展提供了理论依据与实践指导，助力能源行业实现绿色低碳转型目标。

      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      考虑储能寿命和经验模态分解的区域配电网混合储能配置
      王凯亮, 孙宇军, 钟锦星, 苏向阳, 李俊辉, 刘宗扬, 蔡煜, 陈艺丹
      2025 (9):  3417-3430.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0159
      摘要 ( 124 )   HTML ( 0 )   PDF(5671KB) ( 78 )  

      为了应对区域配电网中新能源发电及负荷功率波动引发的安全稳定问题，同时考虑到新能源发电的高频低频波动耦合以及源荷双侧的波动耦合，本工作提出了一种基于经验模态分解和多目标优化的区域配电网两阶段混合储能配置方法，旨在建立兼顾新能源高低频波动、系统运行经济性与稳定性的协同优化框架。第一阶段模型使用滑动平均滤波器得到混合储能需要平抑的功率波动，然后通过改进的自适应噪声完全集成经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，ICEEMDAN)实现并网分钟级波动功率高低频分离，并考虑超级电容综合成本和分钟波动得到最优噪声标准差(noise standard deviation，NSTD)和高低频模态分界数下的超级电容最优配置，以平抑光伏发电分钟级高频波动。第二阶段模型以系统综合成本、网损和电压波动为多目标，基于多目标粒子群算法对混合储能中的电化学储能容量进行优化配置，得到同时满足分钟级和小时级波动的混合储能配置方案，并以IEEE 33节点系统为例验证所提方法的有效性和先进性，结果表明与传统方法相比所提方法能够协同考虑节点高低频波动耦合和系统低频波动耦合，使并网分钟级高频波动量下降91.1%，平均电压偏离量下降10.1%，电压偏差最大值下降55.4%，同时系统网损下降55.9%，系统购电量下降10.88%。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      飞轮储能控制技术在新能源风力发电系统中的应用
      宋娟
      2025 (9):  3431-3433.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0771
      摘要 ( 32 )   HTML ( 0 )   PDF(523KB) ( 13 )  

      如今，环境污染与能源短缺问题已愈发严重，而新能源风力发电可有效解决相关问题，但受风速波动影响，发电系统面临功率波动和频率不稳定的挑战。飞轮储能控制技术通过高速旋转体可实现动能与电能的转换，具备高频次充放、毫秒级响应及使用寿命长等优势。飞轮储能控制技术可用于抑制新能源风力发电系统的功率波动，维持电网稳定性；改善系统频率响应特性；提升并网点的电压质量，抑制电压闪变与谐波，为高比例新能源电力系统的安全稳定运行提供关键技术支撑。

      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      接入交流电网的构网型储能变流器阻抗建模及稳定性分析
      宾子君, 孔祥平, 黄云辉, 王继祥, 齐贝贝, 蒋昊
      2025 (9):  3434-3443.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0191
      摘要 ( 48 )   HTML ( 0 )   PDF(4865KB) ( 18 )  

      为了满足新型电力系统安全稳定运行的实际需求，研究构网型储能变流器(grid-forming energy storage converter)的控制策略和稳定机理具有重要意义。本研究建立了基于下垂控制的构网型储能并网系统小信号阻抗模型，采用复向量形式的阻抗模型表达式以简化建模，重点考虑了构网型储能功率同步环的动态特性，采用扫频法验证了阻抗模型的准确性。然后，基于广义Nyquist稳定性判据分析了构网型储能并网系统在不同控制参数和不同电网强度下的稳定性，理论分析结果与时域仿真分析具有一致性。研究结果表明，随着有功下垂系数或短路比的增大，构网型储能并网系统的稳定性均会变差。最后，在物理实验平台中进行了验证。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      储能系统在大规模数据中心能源管理中的应用与网络安全
      丁同朝
      2025 (9):  3444-3446.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0734
      摘要 ( 32 )   HTML ( 0 )   PDF(509KB) ( 11 )  

      大规模数据中心和网络云技术的快速发展，导致数据中心相关产业技术不断升级，同时也带来了不断增加的能源需求。传统数据中心为了满足自身电力需要会配备大功耗电能传输设备。储能系统的不断优化升级，为大规模数据中心的能源管理提供了新的控制方式。对此，本研究综述了现阶段数据中心储能系统架构运行特征和类别，包括中央结构和分布式储能架构，详细总结归纳了不同架构的优势和局限性。此外，研究探讨了储能系统在负载削峰安全控制和新能源集成安全控制方面的应用，以及为确保网络安全所采取的策略。通过储能系统的动态应用，数据中心可以更有效地管理能源，降低峰值用电，集成新能源，从而降低成本和环境影响。

      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      分时序灵活运行策略下综合能源系统的三目标优化与能值分析
      李嗣文, 朱轶林, 徐玉杰, 周学志, 富征阳, 吴佳骏, 韩若凝, 程柳, 张华良, 陈海生
      2025 (9):  3447-3462.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0258
      摘要 ( 129 )   HTML ( 0 )   PDF(7546KB) ( 58 )  

      综合能源系统(IES)具有高能效及低排放量等优势。针对IES传统运行策略导致的供热侧与用户侧不匹配、弃热多等问题，本工作构建了含电热混合储能的IES，提出一种分时序灵活运行策略，考虑设备变工况特性以及能量品质系数法开展三目标优化，基于能值理论研究综合能源系统的可持续性。研究结果表明，相比于常规运行策略，分时序灵活运行策略下IES的能源综合利用率提升5%，运行成本降低6.22×105 CNY，在能值分析中其具有最高的可持续性发展指数(4.18)。不同策略下燃气锅炉容量都较大，运行过程中其为主要供热单元。同时，天然气价格对系统可持续性影响幅度为36%左右，电价影响幅度较大，最高可达72.33%。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      双体系混装电池组热特性研究及风冷散热结构优化
      陈峥, 胡竞元, 赵志刚, 申江卫, 夏雪磊, 魏福星
      2025 (9):  3463-3475.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0122
      摘要 ( 186 )   HTML ( 0 )   PDF(7050KB) ( 17 )  

      锂离子电池在电动汽车领域的广泛应用存在性能方面的问题，为突破单一材料体系的限制，提出了三元锂电池与磷酸铁锂电池混用的双体系电池组设计方案，并已实现实车应用。为确保双体系电池组的热安全性，本工作研究了由18650三元锂电池与磷酸铁锂电池组成的双体系电池组的热特性。首先，建立了双体系电池组的三维电化学-热耦合模型，设计了Z形、U形和T形3种风冷散热结构，通过实验分析了两种锂离子电池产热差异并验证了所建立模型的精确性。对比不同位置的电池在自然风冷和强制风冷下的散热效果，优化了电池布局。研究结果表明，优化后的双体系电池组布局能有效降低电池组的最大温差，说明了该优化布局方案能够有效改善双体系电池组温度均匀性。当进口风速为8 m/s时，U形结构相较于Z形结构在最高温度、平均温度和最大温差上分别降低7.68%、6.86%和21.2%。最后，通过正交试验研究了U形结构的组内间距对散热的影响。Kruskal-Wallis检验结果表明，在1.5~4.5 mm内，组内间距对温度的影响较小，风冷结构和进口风速对散热性能的影响更为显著。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      直线电机重力储能系统充放电策略优化
      艾立旺, 王伟伟, 蒋思远, 封海潮, 肖磊, 许孝卓
      2025 (9):  3476-3487.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0138
      摘要 ( 95 )   HTML ( 0 )   PDF(2808KB) ( 10 )  

      为了降低重力储能系统的充电成本和放电成本，本文基于直线电机重力储能系统(Linear machine gravity energy storage system, LMGESS)提出了动态调整法和初始序列重组法。首先，介绍了直线电机重力储能系统的拓扑结构和工作原理；然后，基于储能需求量与光伏发电容量的关系以及额定充电功率与光伏出力功率的关系，将光伏出力归纳为三种情况；同时，对比了三种情况下动态调整法与传统充电方法(额定功率法)的单位容量充电成本；最后，考虑到直线电机重力储能系统运行过程中存在状态转移特性，引入初始序列重组法对直线电机重力储能系统参与自动发电控制(automatic generation control, AGC)辅助服务的过程进行优化。结果表明，直线电机重力储能系统充电过程采用动态调整法的单位容量充电成本低于额定功率法。即使两种方法的单位容量充电成本相同，但动态调整法的储能容量明显高于额定功率法；初始序列重组法对降低直线电机重力储能系统的放电成本有明显的效果。通过初始序列重组法优化后，直线电机重力储能系统参与AGC的放电成本降低了31.3%；在不同初始重物序列中，系统产生的最低放电成本与最高放电成本相比，降低了57.5%。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      微型压缩空气储能热电联供系统变负荷运行特性
      郑彦霖, 郭欢, 尹钊, 徐玉杰, 张华良, 陈海生
      2025 (9):  3488-3499.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0166
      摘要 ( 100 )   HTML ( 0 )   PDF(4519KB) ( 17 )  

      基于微型压缩空气储能(Micro CAES)的热电联供系统具有结构简单的优势，由于小规模电、热用户不断变化的能量需求，这类系统常运行于连续变化的负荷下，以往的研究对连续变负荷下该类系统的动态特性研究不足。通过建立了Micro CAES热电联供系统完备的动态和控制模型，该模型考虑了系统的变工况特性和容积惯性，基于该模型，研究了储、释能过程的连续变负荷调节特性以及不同负荷率下的系统充放电循环性能。结果表明，连续变负荷下，压缩机组的实际功率跟随设定功率良好，功率最大超、欠调量均在9%以下。储能过程中，蓄热与换热器对系统㶲效率的提升随负荷率的降低而增大。释能过程运行时，负荷率越低，各级等熵效率越低，同时调节阀的节流效应对释能过程㶲效率的负面影响也越大。该系统最大能够产生0.61的往返效率，0.82的能量效率。负荷率越低，充放电循环的往返效率和能量效率均降低，但供能的热电比更高。该研究为Micro CAES系统应用于分布式能源系统提供理论参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      压缩空气储能系统透平负荷控制策略的研究与仿真实现
      赵峰, 杨明成, 郝宁, 陈东, 刘佳, 陈逸伦
      2025 (9):  3500-3508.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0367
      摘要 ( 67 )   HTML ( 0 )   PDF(2943KB) ( 10 )  

      针对压缩空气储能系统中空气透平面临的变工况调节问题，本工作对采用节流+补气配气方式的空气透平进行了变工况分析，对比了透平负荷调节的分程控制和补气压力控制两种策略。首先建立了某10 MW/110 MWh压缩空气储能系统全工况动态仿真模型，通过多学科仿真建模技术实现了热力系统动态特性与控制系统的统一平台实时求解，得到了透平变工况动态特性，进一步验证了不同透平负荷控制策略的调节效果。仿真实验结果表明：考虑到在全滑压范围内透平负荷稳定输出和系统气耗率因素，分程控制策略性能更优，当节流阀未达到全开时，应进一步增加节流阀开度至最大，在额定进气参数下，分程控制策略可降低0.35%气耗率。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      燃煤电厂耦合储能系统的热力学分析
      王晓鹏, 张修澳, 赵红霞, 孙秋艳, 张浩, 辛公明, 柏超
      2025 (9):  3509-3520.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0107
      摘要 ( 138 )   HTML ( 0 )   PDF(2440KB) ( 64 )  

      能源是人类生产生活的关键要素，是人类生存和社会发展的基础。在未来的电力系统中，火电厂将更多地发挥辅助调峰作用，为可再生能源提供更大的能源利用空间，这就要求热电联产机组(combined heating and power，CHP)增加自身的灵活性，避免机组在调峰时频繁地启停。本文将热电联产机组与压缩二氧化碳储能系统(compressed carbon dioxide energy storage system，CCES)，以及蒸汽喷射器(steam ejector，SE)进行耦合，提出了3种改进方法(方法1：中压缸排汽；方法2：高压缸排汽引射低压缸排汽；方法3：再热蒸汽引射中压缸排汽)，通过建立热力学模型来探究CHP-SE-CCES三元耦合系统(CSC)的技术潜力，分析了该三元耦合系统运行的可行性，评估了不同方法相对于基本方法的优越性，并分析了主要参数对压缩二氧化碳储能系统以及三元耦合系统性能参数的影响。结果表明：蒸汽喷射器的加入有助于提升耦合系统运行的灵活性，在额定热负荷下，方法2和方法3可分别降低电负荷68.56 MW和50.56 MW，扩大了系统运行的可行域，提高了机组热电解耦的能力。热水罐温度的升高使系统功率效率(system power efficiency，SPE)从48.84%提升到66.84%，储能密度(energy storage density，ESD)从1.07 kWh/m3提升到1.47 kWh/m3，功率变化率(power change ratio，PCR)从55.85%提升到57.82%。综合考虑CSC的能耗，方法2为最优方法。本文提出的方法有助于推进热电机组的灵活性改造，为热电机组与CCES技术的结合提供技术参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      局部过热下锂电池热失控特性及其热管理研究
      谈秀雯, 李凌
      2025 (9):  3521-3529.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0067
      摘要 ( 303 )   HTML ( 0 )   PDF(2808KB) ( 271 )  

      锂离子电池应用广泛但其对温度较为敏感，在实际工作中存在一定热失控风险，尤其对于高倍率充放电条件下的大容量电池来说，其热失控风险将进一步增加。本文通过建立热失控模型，研究了端子过热时锂电池内部热量传播及其导致的热失控特性。发现连接片松动引起的端子过热，会导致电池极耳下方出现较严重的热累积问题。随着加热功率的提升，电池的热失控触发时间大幅提前，且热失控峰值温度也有所提高。同时，将其与底面和正面过热情况进行了对比，发现端子过热导致的热失控升温用时分别减少了17.2%和10.9%，电池将在更短的时间内达到较高的峰值温度。此外，端子过热下电池内部的热量传播特征与电池高倍率充放电导致的极耳下方区域过热相似，由此设计了具有倾斜管道的液冷板并探讨其对于此类过热情况的散热效果。发现该液冷板能够有效抑制锂电池热失控的发生，并提升了电池整体的温度均匀性。相比于传统直流式液冷板，倾斜式液冷板冷却下的电池温度标准差可进一步降低18.9%。该工作为锂电池风险评估及液冷板结构设计提供了参考。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      储能测试与评价
      储能用锂离子电池加速老化及老化后安全特性研究
      刘明轩, 陈文涛, 申韶鹏, 张世杰, 韦振, 马彪, 李丹华, 刘仕强, 王芳
      2025 (9):  3530-3537.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0260
      摘要 ( 235 )   HTML ( 0 )   PDF(2131KB) ( 43 )  

      随着全球能源转型进程的不断加速，电力储能领域正逐渐成为能源领域的核心板块，锂离子电池是电化学储能的重要组成部分之一，因此其应用现状与未来发展趋势等方面都备受市场和研究人员的关注。在实际应用中，电池的循环寿命及长期使用后的安全特性是评价储能电池的关键技术指标，同时也是不可分割的两部分。本工作基于大容量磷酸铁锂电池，总结研究了高温加速老化测试规律及循环后电池安全特性，结果表明高温加速老化效果在循环前200圈并不能严格归结为常温循环老化的固定倍数关系，但随着循环圈数增加，45 ℃下循环的电池容量衰减率与25 ℃下循环的电池容量衰减率的比值会趋近于2，并逐步趋向稳定，该研究结论为锂离子电池寿命预测提供了重要依据。除此之外，研究发现循环后电池热失控触发温度会随着SOH的降低而降低，并且根据已有结果发现二者比值(热失控温度/SOH)均能够维持在130~145，为后续实际应用中寿命预测、实时监控及安全预警提供理论依据和数据支撑。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      锂离子电池储能电站的运行状态监测与评估
      张磊
      2025 (9):  3538-3540.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0536
      摘要 ( 43 )   HTML ( 0 )   PDF(614KB) ( 18 )  

      针对锂离子电池储能电站中多源数据融合困难、传统方法无法有效捕捉非线性退化特征的问题，本文提出了一种融合机器学习、深度学习的储能电站运行状态监测与评估框架。系统性地设计了多层级特征提取与融合机制，解决了电压-电流-温度-气体等多模态数据时空错位、隐性退化特征提取不足等问题，为锂离子储能电站运行状态监测与评估提供了新的解决方案。

      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      基于产线大数据的电池内阻预测及快速分选方法
      包新宇, 孔祥栋, 吕桃林, 朱志成, 韩雪冰, 来鑫, 郑岳久, 孙涛
      2025 (9):  3541-3551.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0221
      摘要 ( 58 )   HTML ( 0 )   PDF(3521KB) ( 27 )  

      基于产线大数据平台，利用容量对出厂电池进行快速分选，保证电池组的一致性，可以提高电池包的使用寿命，但无法保证电池组的动态一致性。本工作提出了一种通过产线大数据来预测分容阶段电池内阻，根据预测出的电池内阻，结合容量对电池进行快速分选的方法。通过收集产线数据，利用皮尔逊相关性分析(PCC)对特征进行筛选，然后利用多层感知机(MLP)构建内阻预测的神经网络模型。将预测出的内阻结合容量数据，利用模糊C均值聚类(FCM)将产线电池分为4个档次，然后利用充放电电压曲线特征作为评价标准，对分选效果进行验证，并与传统的容量分选方法效果进行对比。结果表明，内阻预测的平均绝对百分比误差(MAPE)为1.2%，分选效果的综合优化率达到14.9%，相较于传统容量分选效果有显著提升。本工作为产线电池的快速分选提供了一种新的方法。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      双层储能电池火蔓延特性及触发过程能量传递机制研究
      徐成善, 李涵, 王炎, 卢兰光, 冯旭宁, 欧阳明高
      2025 (9):  3552-3563.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0140
      摘要 ( 130 )   HTML ( 0 )   PDF(12445KB) ( 362 )  

      储能电站中存在着垂直分布的电池排列结构，下层电池热失控产气在引燃后，火焰会诱发上层电池发生火蔓延。为了探究储能电池火蔓延特性及触发过程的能量传递机制，本工作以100 Ah磷酸铁锂电池为研究对象，通过设计3组双层电池模组火蔓延实验(双层电池数量各为1节、2节和3节)，加热触发底部电池开阀后主动引燃热失控气体，记录实验现象和电池温度变化，分析电池温升速率和温升阶梯，进而定量研究在触发顶部电池火蔓延的过程中，底部各节电池的累计传递能量，最后解耦不同路径的传热量。研究结果表明：底部3节电池可以触发顶部电池同时发生热失控，顶部电池最大温升比底部电池高115.9 ℃(22.1%)，最大温升速率高6.5 ℃/s(86.7%)；顶部电池热失控前存在3段温升阶梯，在火焰射流阶段的平均温升速率约为火焰烘烤阶段的2倍；在火蔓延触发过程中，底部3节电池累计传递至顶部电池的能量分别为249.1 kJ、334.3 kJ和379.7 kJ，其中通过底面传热占比47.5%，通过侧面传热占比52.5%。本研究为储能电池系统安全设计和火蔓延抑制提供重要指导意义和科学价值。

      数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      基于大数据与深度学习的锂电池SOC与SOH联合评估方法
      邵换峥
      2025 (9):  3564-3566.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0719
      摘要 ( 37 )   HTML ( 0 )   PDF(542KB) ( 19 )  

      锂电池荷电状态(SOC)与健康状态(SOH)的联合评估，是保证电池稳定高效运行的前提，对此本研究针对当前相关联合评估方法进行了综述。首先依次分析了锂电池SOC和SOH评估所面临的难点，包括初始值依赖、线性特征、物理场耦合问题等；然后详细分析了大数据和深度学习技术加持下，新兴的锂电池SOC与SOH联合评估方法。重点探讨了不同数据驱动模型下的评估侧重和运行逻辑，最后综述了近年来相关领域技术的发展进程，期望对储能产业发展和锂电池评估技术的研究提供一定借鉴。

      参考文献 | 相关文章 | 计量指标
      基于数字孪生的高精度SOC和温度联合估计方法
      封居强, 张成知, 陈雨杭
      2025 (9):  3567-3580.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0192
      摘要 ( 128 )   HTML ( 0 )   PDF(5755KB) ( 44 )  

      矿用锂离子电池在煤矿极端工况下面临严峻的安全性与可靠性挑战。虽然高精度物理建模是潜在解决方案，但传统实验方法存在成本高、风险大的局限性，而机理模型又难以适应实际复杂工况。为此，本研究提出一种基于数字孪生协同的模型构建框架。以228 Ah矿用锂离子电池为研究对象，利用改进一阶RC等效电路模型，建立了考虑温度、倍率、SOC和老化等多因素耦合的电池特性表征体系。基于Simulink/Simscape多物理场协同仿真平台，构建了融合电化学、热力学和状态估计算法的数字孪生系统，并集成了对流热传递、UKF和EKF估计算法模块，实现SOC和温度联合估计的对比分析。UKF估计的实验结果表明：在BBDST工况下，25 ℃、45 ℃和60 ℃恒温条件下SOC估计的最大允许误差(MPE)分别为0.3937%、0.4347%和0.5067%，温度估计的MPE分别为0.74 ℃、1 ℃和0.9613 ℃。在DST工况下，三个恒温条件下SOC估计的MPE分别为0.1829%、0.0034%和0.0035%，温度估计的MPE分别为0.6 ℃、0.9992 ℃和0.9740 ℃。结果验证了该模型具有优异的温度适应性和泛化能力。为下一代智能BMS开发提供了可靠的数字孪生验证平台，具有重要的理论价值和广阔的工程应用前景。

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      退役电池特征指标提取和处理方法综述
      谢红伟, 时玮, 陈诗荣, 施洪生, 李华伟, 焦学文
      2025 (9):  3581-3595.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0149
      摘要 ( 149 )   HTML ( 0 )   PDF(2186KB) ( 26 )  

      动力电池在老化过程中出现容量衰减、内阻增大和一致性下降等一系列特征变化，虽然这些特征变化给退役电池梯次利用安全性带来巨大挑战，但也成为电池状态评估和筛选的重要依据。首先，分析国内外政策法规在推动和规范梯次利用发展中的作用，并结合工程实例剖析安全隐患，提出特征指标提取与处理方法在效率和精度方面的要求。其次，围绕“模型-测试-算法”框架，创新性地将特征指标提取与处理分为“侧重于效率”和“侧重于精度”两大类方法，探讨在特征指标提取和处理过程中，测试手段和智能算法如何提高效率；介绍多维特征指标提取和分阶段的特征指标应用的过程中，模型与算法如何提高精度。最后，结合政策文献要求，对各类方法进行总结和对比，为迎接2030年即将来临的“退役电池浪潮”提供理论依据。

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      基于深度学习与图像识别的太阳能储能设备问题检测
      钟绍辉
      2025 (9):  3596-3598.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0726
      摘要 ( 30 )   HTML ( 0 )   PDF(507KB) ( 12 )  

      随着太阳能储能设备的广泛应用，对其运行状态的实时监测和问题检测变得至关重要。本文结合深度学习与图像识别技术的相关技术以及理论基础提出了一种太阳能储能设备问题检测方法。通过采集太阳能储能设备的图像数据，利用深度学习算法对图像进行处理和分析，实现对设备潜在问题的准确识别和定位。该方法具有较高的检测准确率和效率，能够为太阳能储能设备的维护和管理提供有力支持。

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      基于变分模态分解与特征增强的锂电池健康状态估计方法
      张吴哲, 蔡志端, 吴成傲, 郑炜, 童嘉阳
      2025 (9):  3599-3610.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0033
      摘要 ( 211 )   HTML ( 0 )   PDF(1401KB) ( 12 )  

      锂电池因其高能量密度、生命周期长等优点，已广泛应用于电动汽车、储能系统和便携设备等领域。然而，锂电池在使用过程中不可避免地会出现容量再生现象，这一现象会影响电池健康状态的评估精度。针对这一问题，本工作提出了一种结合变分模态分解和生成对抗网络的电池健康状态估计方法，以降低容量再生现象对电池健康状态评估精度的影响。首先，通过变分模态分解对锂电池在放电过程中反映容量再生现象的等压降放电时间特征量进行多尺度分解，并根据皮尔逊相关系数分析，分离出主退化趋势分量与局部波动分量，以更好地表征电池健康状态。主退化趋势分量反映了电池整体退化的趋势，而局部波动分量则反映了容量再生现象引起的局部变化特性。接着，为了进一步增强局部波动分量中与容量再生现象相关的特征，对其进行傅里叶变换，提取其中反映容量再生现象的中低频段分量。针对这些频段的分量，使用生成对抗网络进行数据生成，将生成的数据与变分模态分解后的多特征结合，构建新的多特征集；然后，采用支持向量机算法对新的多特征集进行训练，实现对锂电池健康状态的准确估计；最后，基于NASA数据集和CALCE数据集进行验证实验。实验结果表明，所提出的方法相比于传统方法，均方根误差均能控制在4.5%以内，能够有效降低容量再生现象对电池健康评估精度的影响。

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      180 Ah钠离子电池热失控与产气特性分析
      储玉喜, 马畅, 陈红光, 张少禹, 卓萍
      2025 (9):  3611-3618.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0242
      摘要 ( 192 )   HTML ( 0 )   PDF(2938KB) ( 31 )  

      近年来，由于材料成本低廉、无资源限制和宽温性能等优势，钠离子电池被看作锂离子电池的替代路线而发展迅速。然而，关于钠离子电池的火灾特性研究远落后于其商业化进程。本工作以方形铝壳180 Ah钠离子电池为研究对象，结合绝热加速量热仪与密闭压力容器，系统探究了绝热、外部加热及0.5C过充三种滥用条件下的热失控行为。结果表明：①电池在绝热条件下自产热温度Tonset为115.92 ℃，热失控触发温度Ttr为201.30 ℃，最高温度Tmax为444.82 ℃。电池在热失控过程中的最高温升速率为2353.08 ℃/min，质量损失率为22.80%。②在加热条件下，电池热失控起始温度约为171.83 ℃，热失控最高温度为484.51 ℃，热失控后释放混合气体总量为123.25 L，主要由氢气(35.39%)、二氧化碳(30.95%)、一氧化碳(19.16%)和乙烯(4.34%)等组成，电池质量损失率为24.98%。③在0.5C过充条件下，当过充SOC达到190.84%左右时，电池发生热失控，热失控最高温度为573.60 ℃，热失控后释放混合气体总量为200.26 L，主要由二氧化碳(29.08%)、氢气(28.10%)、一氧化碳(20.79%)和乙烯(14.43%)等组成，电池质量损失率为47.96%。

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      智能电网中用电信息实时监测与分布式储能系统的协同控制
      周郑
      2025 (9):  3619-3621.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0718
      摘要 ( 29 )   HTML ( 0 )   PDF(496KB) ( 4 )  

      智能电网是现代能源产业技术的重要升级，可以通过整合现代电子信息技术、通信技术以及自动化控制技术实现电力系统的智能控制。随着可再生能源的发展与分布式储能系统的应用，智能电网与分布式储能系统的结合成为提高现代电网资源利用的关键。本文详细探讨了智能电网中的信息实时监测技术与分布式储能系统的协调控制策略，首先阐述了现代智能电网的信息架构与用电信息监测流程，然后提出了分布式储能系统与智能电网的协同控制策略方案，包括自适应控制方案、机器学习预测模型、高级量测体系和区块链边缘计算技术等，最后总结了智能电网与分布式储能系统协同控制的优势和未来发展趋势。

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      储能技术经济性分析
      锂离子电池储能系统浸没液冷的技术经济性分析
      林季锦, 刘倩, 曲涛, 李京鲲, 黄东永, 朱晓庆, 巨星
      2025 (9):  3622-3635.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0203
      摘要 ( 347 )   HTML ( 0 )   PDF(3858KB) ( 35 )  

      浸没储能系统因传热能力强、电池一致性佳等优势，逐渐受到关注。然而，对浸没式液冷的经济性，目前比较研究工作仍较为匮乏。本工作基于浸没储能系统的特点开展经济性分析研究。首先，对浸没储能系统技术对比分析，讨论储能系统方案中整包浸没、整簇浸没、储能柜以及储能集装箱的主要特点、系统结构和组成部件等。随后，基于浸没储能系统的总体结构和主要部件的成本，结合储能系统发热量计算模型和经济性分析模型，计算评估了4种组合下浸没储能系统的经济性。最后，本工作考虑浸没热管理下电池寿命变化分析了对储能系统经济性的影响，并计算了浸没储能系统的浸没液成本和结构对经济性的影响。结果表明在一定条件下，浸没储能系统的投资回收期、净现值和内部收益率等经济性指标均位于合理区间。以整包浸没的电池集装箱系统为例，其静态投资回收期为4.65年，动态投资回收期为5.81年，净现值为434.09万元，内部收益率为18.14%，浸没储能系统在经济性上可具备一定优势。

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      压缩空气储能技术多维度应用与发展路径分析
      辛传奇, 王文权, 陈伟, 周练武, 刘继芹, 解恺, 安金彪, 马涛, 熊昊天
      2025 (9):  3636-3647.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0160
      摘要 ( 1058 )   HTML ( 0 )   PDF(2473KB) ( 24 )  

      随着全球能源结构的深刻变革和“双碳”目标的提出，压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)作为一种清洁、高效、大规模的储能技术，成为促进可再生能源并网消纳和构建新型电力系统的关键支撑，受到了广泛关注。本工作通过近期相关论文的调研，系统回顾了CAES技术的发展背景、需求、历程及建设现状，详细剖析了CAES技术的工作原理、技术分类及储气方式，综述了其在电源侧、电网侧和用户侧的多场景应用，并探讨了CAES技术的挑战和瓶颈。分析表明，CAES技术在电源侧、电网侧、用户侧均发挥着重要作用，但在效率、成本、环境影响和市场化收益模式方面仍面临挑战，通过技术创新(如高效核心设备研发、智能化调度系统引入)、模式优化(如虚拟电厂整合、共享储能模式推广)以及生态协同与国际合作(如行业标准制定、技术交流融合)，CAES技术有望在未来能源转型中发挥更大作用。进一步展望了CAES技术的未来发展方向，包括高温储热材料的国产化、多技术融合、政策支持完善以及技术标准国际化，为CAES技术的规模化发展和能源行业的绿色转型提供参考，助力能源安全与“双碳”目标实现。

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      储能学科建设
      新质生产力视域下新能源材料与器件专业创新型人才培养体系的探索与实践
      兰凯, 和洁, 杨晓刚, 叶常青, 刘成宝, 郭春显, 李宛飞, 杨晓伟
      2025 (9):  3648-3656.  doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0235
      摘要 ( 130 )   HTML ( 0 )   PDF(4172KB) ( 20 )  

      新质生产力的核心驱动力源于劳动者素质的全面提升，对劳动者的知识储备和技能水平提出了更高的要求。新能源材料与器件专业作为响应国家“碳达峰、碳中和”战略和新能源、新材料、高端装备和可持续发展等新工科需要而设置的材料类本科专业，是支撑国家新兴产业结构调整的重要抓手。然而，在新质生产力加速重构能源产业生态的背景下，新能源材料与器件专业人才培养面临知识迭代滞后、创新能力不足与产业适配性弱等问题。苏州科技大学新能源材料与器件专业结合材料类学科特点，以立德树人为根本任务，通过改革课程体系优化第一课堂，重点培养学生的学术创新能力、工程实践能力、人机协同能力重构第二课堂。此外，通过科教融合激发创新原动力、产教融合协同打造育人平台、专创融合增强创新创业能力、学科交叉融合拓宽学术视野，构建了“一中心两课堂四融合”的人才培养体系，为新能源材料与器件专业创新型人才培养提供了理论框架和实践范式，对推动教育链、人才链和产业链深度耦合具有重要参考价值。

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