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破解硬碳微观结构实现锂离子电池超快充电
电动汽车飞速普及的今天，大家的续航焦虑正逐渐被充电焦虑所取代。如果一辆电动汽车能够在10分钟内满血复活，或许正真的电动时代将会彻底来临。而对于锂离子电池来说，实现这一目标的关键，并非仅仅在于电池的正极，更在于决定充电速度上限的负极材料。传统的石墨负极，受限于其固有的的结构特性，已成为快充技术难以逾越的鸿沟。于是，硬碳材料正从实验室走向产业前沿，它以其独特的微观结构，有望打开锂电池快充时代的大门。
磷酸铁锂动力电池充放电膨胀力研究
本文开发了电池内膨胀应力在线测试装置，通过该装置对20Ah磷酸铁锂软包电池在多种工况下进行了表面压力的实际测量，并绘制出了电池表面压力的特性曲线。通过不同倍率的充放电实验，观察到电池表面压力的累积效应：充放电倍率越高，循环次数越多，压力累积也越显著。当这种压力累积达到一定程度时，可能会导致电极颗粒破裂，从而引起电池容量的损失。在极端情况下，这种压力累积甚至可能触发热失控现象。
无压力运行硅基负极实现千次稳定循环
本研究通过创新的双层负极设计与冷压烧结工艺，成功实现了无需外部压力即可稳定运行的硅基全固态电池，为解决固态电池在实际应用中的问题提供一种可行的解决方向。该工作为高能量密度、高安全性、结构简化的全固态电池设计提供了新思路，也为未来电动汽车、柔性电子等领域电源系统开发的材料选择拓展了方向。
低温金属电池中实现超稳定的电池循环
本研究提出中空分级多孔NiTe2@NC复合材料在电化学活化过程中形成的p-block基质被构造为SMA的功能化宿主。p-bolck化合物NiTe2的电化学活化原位生成了具有亲钠活性的Na2Te和高导电性的Ni，这一过程显著降低了钠的成核势垒，并形成了双连续的离子/电子网络，使钠的沉积更加均匀。Na2Te参与形成具有增强的机械强度和离子导电性的富含无机物的SEI，非原位SEM和拉曼光谱进一步验证了NiTe2@NC上钠离子分布均匀和无枝晶的沉积行为。改性复合负极在恶劣条件下实现了出色的循环稳定性。这项工作提供了一个合理的设计范例，高性能钠金属负极通过协同调制基板化学和界面性能。
多层级结构调控突破固态锂电池电荷传输瓶颈
本文系统阐述了多层级结构调控在解决固态电池电荷传输瓶颈中的关键作用并指出了未来结构调控的四大方向：1. 结合机器学习与多物理场建模，从单因素分析转向多尺度结构协同设计；2.系统揭示电极结构关键参数与传输特性以及电池性能指标之间的定量关系，建立高负载电极的定量化设计准则；3. 创新实用化固体电解质的研究范式，结合高通量计算解决超薄电解质膜的材料体系开发、溶剂选择、浆料流变学调控等问题；4. 建立电极与固体电解质界面兼容性的量化评价体系，实现从定性分析转向定量分析的转变。
锂离子电池快充过程中析锂原位诊断新方法
本研究基于弛豫时间检测方法提出了一种新的锂析出起始指示器。通过脉冲/弛豫测试程序可以快速获取石墨负极在电池运行期间的电荷转移过程弛豫时间常数。τCT的急剧下降与锂析出起始之间的关系在半电池中得到验证，并通过修改拟合方程将相同的锂析出起始测定原理应用于Gr||LFP全电池。在不同温度和倍率下的锂析出图谱研究表明，当电池在有利条件下充电时，对应于锂析出起始的电池电压更容易达到。基于电池电压的评估指标对于建立锂离子电池的安全充电协议具有重要意义，为未来指导安全充电程序展现了巨大潜力。
金属异物：锂电池安全的关键威胁因素
在科技飞速发展的今天，锂电池凭借其高能量密度、长循环寿命等优势，广泛应用于手机、电动车、储能设备等众多领域。然而，锂电池安全事故却时有发生，其中金属异物正是引发这些事故的“隐形炸弹”，对锂电池安全构成严重威胁。
LFP电池热失控的真正前兆是什么
对于电动汽车行业而言，磷酸铁锂（LFP）电池几乎是“安全”的代名词。它不像高镍三元材料那样“暴躁”，热稳定性更高。然而，“更安全”不等于“绝对安全”。在所有电池失效场景中，过充（Overcharge）始终是最常见也最危险的诱因之一。当BMS（电池管理系统）失灵，持续的过量能量注入，即便对于LFP电池，热失控（TR）的达摩克利斯之剑依然高悬。
