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?粉體材料的基本性質(zhì)隨著鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，電池使用過(guò)程中存在的安全性問(wèn)題日益增多，其中材料問(wèn)題是不可忽視的重大問(wèn)題，材料的選用和所組成體系的配比決定著電芯的安全性能。在選用正、負(fù)極活性材料和隔膜材料時(shí)，廠家沒(méi)有對(duì)原材料特性和匹配性進(jìn)行監(jiān)控，電池會(huì)存在較多安全性隱患。當(dāng)前電芯開(kāi)發(fā)過(guò)程中，粉體材料

? 隨著鋰電池逐步應(yīng)用于生活的方方面面，人們對(duì)鋰電池的要求也越來(lái)越高，例如長(zhǎng)的循環(huán)壽命以及高的能量密度等。為滿足這些需求，一方面需要不斷研發(fā)新材料，改進(jìn)新工藝，從而提高材料的克容量；另一方面電池或電池包的容量也越做越大，以滿足新能源汽車或儲(chǔ)能電站的長(zhǎng)續(xù)航需求。 我們知道，以不同的

?隨著新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋰離子電池逐步在往更高能量密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命的方向發(fā)展?，F(xiàn)有的石墨負(fù)極理論克容量?jī)H372mAh/g，已無(wú)法滿足未來(lái)對(duì)電池能量密度的需求。硅基負(fù)極因其理論克容量高，接近石墨的十倍，且具有含量豐富、嵌鋰電位較高等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為可替代石墨的下一代鋰電池負(fù)極材料。然而在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程

?正負(fù)極粉體材料、隔膜、電解液、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、集流體等是鋰離子電池制造的主要原材料；鋰離子電池的生產(chǎn)就是以最優(yōu)的工藝條件將這些原材料加工成電池的過(guò)程。這些原材料的參數(shù)發(fā)生改變需要針對(duì)性的對(duì)工藝條件進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，才能獲得最優(yōu)電性能的鋰離子電池。鋰離子電池正、負(fù)極極片參數(shù)設(shè)計(jì)是鋰電工藝開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵，包含

?正極材料是鋰離子電池中最重要的組分之一，常見(jiàn)的鋰離子電池正極材料有層狀鈷酸鋰、橄欖石結(jié)構(gòu)磷酸鐵鋰、尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰以及層狀鎳鈷錳三元材料（以下簡(jiǎn)稱NCM）。其中NCM材料兼?zhèn)淞蒜捤徜?、錳酸鋰和鎳酸鋰三種材料的特點(diǎn)，在一定程度上弱化了它們的不足之處，具有成本較低、環(huán)境污染小、毒性低、能量密度高、電壓

?隨著新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋰離子電池逐步在往更高能量密度、更長(zhǎng)循環(huán)壽命的方向發(fā)展?，F(xiàn)有的石墨負(fù)極理論克容量?jī)H372mAh/g，已無(wú)法滿足未來(lái)對(duì)電池能量密度的需求。硅基負(fù)極因其理論克容量高，含量豐富，嵌鋰電位合適等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為可替代石墨的下一代鋰電池負(fù)極材料。但是硅基負(fù)極也具有限制其大規(guī)模商業(yè)化的痛

?前 言電化學(xué)測(cè)量法在測(cè)量電化學(xué)系統(tǒng)電位、電導(dǎo)和電流等電學(xué)量的基礎(chǔ)上，通過(guò)探究被測(cè)量與被測(cè)系統(tǒng)間的相關(guān)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)組份的定性和定量分析。常用 的電化學(xué)測(cè)量法有[1]：恒電流法/恒電勢(shì)法、計(jì)時(shí)電位法/計(jì)時(shí)電流法、伏安法和交流阻抗法（EIS）。與其他電化學(xué)測(cè)量方法相比，電化學(xué)阻抗譜不僅對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的原始

?鋰離子電池的溫度特性是電池技術(shù)研究中非常重要的一部分。溫度對(duì)于鋰離子電池的性能和壽命有著顯著的影響，因此研究鋰電池的溫度特性對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效、安全、持久的電池運(yùn)行至關(guān)重要。電池的溫度特性是電池內(nèi)部材料多組分（如正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)等）共同作用的結(jié)果。然而，將鋰離子電池作為整體進(jìn)行系統(tǒng)的溫度特性評(píng)估測(cè)

?1.背景2024年1月4日，遠(yuǎn)在大洋彼岸的大眾集團(tuán)旗下電池子公司PowerCo宣布了其合作伙伴QuantumScape的固態(tài)電池測(cè)試結(jié)果：充放電次數(shù)達(dá)1000次后，電池容量保持率高達(dá)95%[1]。大洋彼岸的QS再次喊出“狼來(lái)了”，我們也拿出來(lái)對(duì)應(yīng)的策略。1月24日，北京也召開(kāi)了一場(chǎng)別開(kāi)生面的“武林大

?在能源發(fā)展領(lǐng)域，鋰離子電池因其具有低成本、環(huán)境友好、高比能量、質(zhì)量輕、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，逐步成為動(dòng)力電源(醫(yī)療設(shè)備、娛樂(lè)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、電動(dòng)汽車、航天飛行器等)的重要組成部分。鋰離子電池正極活性材料常采用過(guò)渡金屬氧化物，如層狀鈷酸鋰、鎳酸鋰、鎳鈷酸鋰或磷酸鐵鋰等，負(fù)極常采用石墨、硅基材料等作

?1.背景在鋰離子電池極片的生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是在輥壓工序中，一定程度的顆粒破碎是難以完全避免的。當(dāng)活性材料粉末與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等混合形成的漿料涂覆在集流體上并干燥后，通過(guò)輥壓工藝提高極片的壓實(shí)密度時(shí)，由于受到較大的機(jī)械壓力，活性材料顆粒間以及顆粒自身可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的破碎或破裂，引起不可逆形變，導(dǎo)致

?1.背景由于鋰離子電池具有高能量密度、壽命相對(duì)較長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，它的應(yīng)用領(lǐng)域已涵蓋消費(fèi)類電池，動(dòng)力電池，儲(chǔ)能電池等多個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)負(fù)極的電位接近或小于金屬鋰的析出電位時(shí)，鋰離子可能以鋰金屬的形式在負(fù)極表面析出，析出的鋰金屬持續(xù)生長(zhǎng)會(huì)引發(fā)鋰枝晶的形成，進(jìn)而誘發(fā)內(nèi)部短路帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)，析出的鋰金屬也會(huì)與電

?1.研究背景目前，鋰離子電池的正極材料主要為鈷酸鋰（LCO）、三元材料（NCM）和磷酸鐵鋰（LFP）。近一兩年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車的增加以及儲(chǔ)能的逐漸放量，大家對(duì)電池安全性的關(guān)注也在逐步提高，除了電池設(shè)計(jì)技術(shù)的改善（如比亞迪的刀片電池，寧德時(shí)代的CTP技術(shù)等）外，對(duì)新材料的研發(fā)也尤為關(guān)鍵。LFP因其較高

?或許您并非電化學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)人士，但在瀏覽相關(guān)期刊、參加學(xué)術(shù)會(huì)議，或訪問(wèn)電化學(xué)設(shè)備制造商的網(wǎng)站時(shí)，您可能經(jīng)常會(huì)看到一個(gè)特殊的圖形，它呈現(xiàn)出鴨子狀的兩座山峰。行業(yè)內(nèi)，我們常稱它為“循環(huán)伏安圖”。它看起來(lái)是這個(gè)樣子的：在電化學(xué)研究中，我們通常通過(guò)觀察電子的流動(dòng)來(lái)洞察化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。在無(wú)機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，電化學(xué)過(guò)

?1.文章摘要鋰金屬陽(yáng)極的體積膨脹所帶來(lái)的應(yīng)力變化阻礙了其在實(shí)際應(yīng)用中的潛力釋放，從而導(dǎo)致電極開(kāi)裂、固體電解質(zhì)界面損傷和枝晶生長(zhǎng)等問(wèn)題。盡管有各種各樣的保護(hù)策略來(lái)“對(duì)抗”鋰金屬陽(yáng)極的應(yīng)力，但它們無(wú)法從根本上解決內(nèi)在問(wèn)題。本文提出了一種獨(dú)特的策略，通過(guò)自適應(yīng)壓電效應(yīng)，利用電池循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力，轉(zhuǎn)化為

?一、文章摘要富鎳層狀氧化物是下一代高能量密度鋰離子電池極具發(fā)展前景的材料之一。雖然鎳含量增加能夠提升電池比容量，但正極對(duì)環(huán)境的敏感程度也隨之增大，表現(xiàn)為受外部?jī)?chǔ)存環(huán)境降解和內(nèi)部電解液副反應(yīng)的雙重影響，這些因素會(huì)惡化材料電化學(xué)性能、儲(chǔ)存穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性。正極表面作為抵御環(huán)境攻擊的第一道防線，是解決這些

?前言鋰離子電池是由正負(fù)極極片、隔膜以及電解液等組裝起來(lái)的一個(gè)多組分綜合體系，其中，正負(fù)極極片是提供和影響電池性能的重要組分。當(dāng)電池在工作時(shí)，電子和離子在極片中傳輸，發(fā)生一系列化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)，因此極片的導(dǎo)電性以及導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的均勻性，是影響電池性能的重要因素之一。其中集流體作為鋰離子電池內(nèi)部導(dǎo)通電子和承

?1.背景隨著新能源汽車的快速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車（EV）的充電時(shí)間和續(xù)航里程有越來(lái)越高的要求。電池快充技術(shù)已經(jīng)成為動(dòng)力電池企業(yè)參與未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，正在快速迭代創(chuàng)新。明確限制快充的因素有助于促進(jìn)電池技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，可以為新材料的開(kāi)發(fā)、新工藝的探索以及電池設(shè)計(jì)、電池系統(tǒng)的優(yōu)化提供指導(dǎo)和啟示

?近年來(lái)新能源行業(yè)對(duì)電池的能量密度、功率性能的需求越來(lái)越高，更高能量密度電池與更大功率的鋰離子電池技術(shù)亟待開(kāi)發(fā)。鋰離子電池電阻是衡量電池性能的重要指標(biāo)之一，電池電阻的大小直接影響鋰離子電池的容量、功率大小、循環(huán)壽命及安全性能[1-2]。影響鋰離子電池電阻的因素有電極材料、配方、電解液、勻漿涂布工藝、極

?前 言鋰離子電池充放電過(guò)程中，電極材料膨脹、SEI生長(zhǎng)、熱膨脹和產(chǎn)氣等現(xiàn)象可能會(huì)引發(fā)電池膨脹，從而引起體積變化。電池膨脹被認(rèn)為是評(píng)估電池容量和結(jié)構(gòu)衰退的關(guān)鍵指標(biāo)之一，也是對(duì)電池濫用期間發(fā)生燃燒和爆炸等嚴(yán)重安全事件的一種預(yù)警。方形和軟包電池已有成熟的方法來(lái)表征其膨脹行為，而圓柱電池由于本身結(jié)構(gòu)的特殊性

?一、背景1. 單顆?？箟簭?qiáng)度和材料/極片/電芯性能的關(guān)聯(lián)在微觀尺度上，電極由納米級(jí)或微米級(jí)顆粒組成。因此，電極材料固有的顆粒特性對(duì)電池的電化學(xué)性能起著決定性的作用。為了獲得具有理想電化學(xué)性能的電極材料，人們對(duì)顆粒材料的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、力學(xué)性能和顆粒改性方法進(jìn)行了廣泛而深入的研究。我們可以通過(guò)成分調(diào)整

?前 言鋰離子電池由于其長(zhǎng)周期壽命和高倍率性能，已成為消費(fèi)者、電力和儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要儲(chǔ)能解決方案之一。當(dāng)前鋰離子電池在降低生產(chǎn)成本、提高性能和耐久性方面仍然存在挑戰(zhàn)，因此，深入了解生產(chǎn)過(guò)程對(duì)電池的影響，以及生產(chǎn)過(guò)程特殊需求評(píng)估有著十分重要的意義，未來(lái)的趨勢(shì)和方向不僅取決于鋰離子電池材料的變化，還取決于生

?1. 前言鋰離子電池由于其具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)勢(shì)，從眾多儲(chǔ)能技術(shù)中脫穎而出，成為目前電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域中最重要的一部分。近年來(lái)，鋰離子電池的應(yīng)用場(chǎng)景迅速拓寬，從便攜式電子產(chǎn)品到電動(dòng)汽車、家庭儲(chǔ)能、工業(yè)儲(chǔ)能等，鋰離子電池已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)方面，這也對(duì)鋰離子電池的安全性和

?鋰離子電池具備工作電壓高、能量密度大、工作范圍寬、放電平穩(wěn)、比功率大等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用到動(dòng)力汽車、3C數(shù)碼產(chǎn)品、儲(chǔ)能設(shè)備等領(lǐng)域。隨著對(duì)鋰離子電池終端產(chǎn)品的要求不斷增大，鋰離子電池的各項(xiàng)性能也需要不斷提升，如鋰離子電池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性能及外觀硬度等等。而提高電芯剛度不僅可以美化外觀、還可以提高

?前言在鋰離子電池中，隨著電池正極或負(fù)極厚度的增加，活性材料的占比也顯著增加，從而可有效提高單體電池的能量密度，因此開(kāi)發(fā)厚電極對(duì)提升電池能量密度具有重要意義。然而，隨著電極厚度的增加，極片的液相鋰離子傳輸受阻，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，活性材料利用率降低，循環(huán)性能和倍率性能顯著衰減[1]?？蒲泄ぷ髡咄ǔＭㄟ^(guò)組