登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
图1 锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型
将伪二维模型扩展,几何模型采用三维结构时,能够计算得到详细的电极材料中锂的分布,如图2所示,钴酸锂电极在不同的SOC荷电状态下锂浓度分布,从中可以看见锂分布的局部不均匀现象。
图2 钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果
中子衍射在线检测锂浓度分布
而电化学模拟预测的锂浓度分布能够说明很多问题,但是这毕竟不是真实测量结果,是对锂离子电池电极过程的一种理想假设。而中子衍射技术是一种利用不同材料对中子辐射的遮挡率不同,对材料进行分析的技术。中子辐射的穿透力强,散射长度与原子序数Z无关,且对轻原子也灵敏,因此,中子对锂离子电池材料中的锂原子和镍锰钴过渡金属原子均非常敏感,我们能够在不破坏锂离子电池结构的前提下对锂离子电池内部Li的分布进行原位的分析研究。
Owejan等人采用图3所示装置,将石墨负极与锂片组装成半电池,用中子照相法在线检测了石墨极片中锂的传输过程和分布情况。中子束穿透PTFE封装材料,对电池极片横截面成像,直接检测电极横截面上锂的分布,极片单侧涂层,宽度5㎜,检测面长度15㎜,如图4a所示。然后,他们通过理论分析,将中子图谱强度与锂浓度建立了直接联系,这样可以直接定量测量极片截面上锂浓度的分布。
图3 用于高分辨中子在线检测的锂电池构造装置
图4是石墨电极片在第一次放电过程中,嵌入电极片中的锂分布。图4a是极片样品及其检测面示意图,图4b是在不同的放电时刻对应的锂浓度分布图谱,图4c是对应时刻的电池的电势演变过程。电极的锂浓度及其分布和电极的电势很好的对应起来了。同样,图5是石墨电极片在第一次充电脱离锂过程中的锂浓度分布和对应时刻的电势。
图4 石墨第一次放电嵌锂过程中电极截面锂浓度分布,(a)照相示意图,(b)不同放电时刻的锂分布,(c)电池的电压演变。(倍率C/9)
图5 石墨第一次充电脱锂过程中锂浓度分布,(a)不同充电时刻的锂浓度分布和(b)电池的电压演变(倍率C/9)
图4和图5的中子束图谱,可以定量分析锂离子浓度。在放电/充电过程中,虽然倍率很小(C/9),但是还是能够观察到极片靠近集流体和靠近隔膜两侧的锂分布不均匀性,这种差异定量分析如图6所示,靠近隔膜侧锂浓度比集流体侧更高,而且随着嵌锂量增加,差异增大。
图6 放电过程中极片隔膜和集流体侧嵌入的锂浓度差异
另外,作者关注了石墨电极嵌锂再脱锂后,残留在极片中的锂离子浓度,如图7所示,这部分锂造成了容量损失,是不可逆容量。石墨电极前四次放电/充电循环中,残留在石墨电极中的锂量如图8所示,不可逆锂损失主要发生在第一次循环,随后几次循环,残留锂量几乎不再变化。
图7 第一次循环完全充电状态极片中残留的锂分布
图8 前4次循环放电容量以及残留的锂的容量
随着实验技术发展,研究人员不断开发在线检测技术,研究锂离子电池机理。除了中子束在线检测,还有拉曼谱在线检测,x射线在线检测等众多技术。
[1]Yuan,S., et al., A transfer function type of simplified electrochemical model withmodified boundary conditions and Padé approximation for Li-ion battery: Part 1.lithium concentration estimation. Journal of Power Sources, 2017. 352: p.245-257.
[2]. Kashkooli, A.G., et al., Representative volumeelement model of lithium-ion battery electrodes based on X-ray nano-tomography.Journal of Applied Electrochemistry, 2017. 47(3): p. 281–293.
[3]Jon P.Owejan, Jeffrey J. Gagliardo, Stephen J. Harris, et al. Direct measurement oflithium transport in graphite electrodes using neutrons[J]. ElectrochimicaActa, 2012, 66(13):94-99.
[4]Siegel JB, Lin X, Stefanopoulou A G, et al. Neutron Imaging of Lithium Concentration inLFP Pouch Cell Battery[J]. J.electrochem.soc, 2011, 158(5):A523-A529.
[5]Surblé,S., et al., Operando analysis of lithium profiles in Li-ion batteries usingnuclear microanalysis. Journal of Power Sources, 2018. 393: p. 37-42.
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2025年“赛程”过半,各大企业的固态电池项目也开始加速“冲刺”。6月下旬以来,亿纬锂能、孚能科技、国轩高科、赣锋锂业等头部企业先后官宣。而且,这次不只是半固态电池的“先锋”,而是全固态电池的预期量产。市场也再次陷入兴奋,并且不断开始向纵深挖掘“话题”。然而,整个产业链真的准备好了吗
广东瑞庆时代新能源科技有限公司(下称:瑞庆时代)锂离子电池集装箱产品下线仪式26日在广东肇庆举行。该产品的正式下线,标志着广东首个涵盖从电芯生产到电箱、电柜和集装箱系统集成全链条研发制造的新型储能产业基地建成。宁德时代新能源科技股份有限公司(下称:宁德时代)是全球领先的新能源创新科技公
6月25日,在发生火灾近三周后,汽车运输船“MorningMidas”号最终在当地时间6月23日16:35左右,沉没于水深约5000米的太平洋水域。经打捞运营商ResolveMarine表示,“恶劣天气和海水逐渐渗入船体,加剧了最初火灾造成的损害,最终导致该船沉没。”本月初,一艘载有3000多辆汽车的轮船在太平洋起火,当时
6月25日,云南施甸县政府发布《2025年1—5月施甸县经济运行总体平稳》一文。文章披露,1—5月份,全县全部工业发电量47631万千瓦时,同比增长39.4%。其中,火力发电量3087万千瓦时、下降0.4%,水力发电量1422万千瓦时、增长28.9%,太阳能光伏发电量23586万千瓦时、增长99.6%,风力发电19536万千瓦时、
作者:莫子鸣1饶宗昕1杨建飞1杨孟昊2蔡黎明1单位:1.同济大学汽车学院;2.同济大学材料科学与工程学院引用本文:莫子鸣,饶宗昕,杨建飞,等.锂离子电池过充热失控气热模型构建及关键参数影响分析[J].储能科学与技术,2025,14(5):1784-1796.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0262本文亮点:(1)构建了
6月23日,苏州市生态环境局发布受理环境影响报告书(表)情况的公示。其中,江苏都桐科技有限公司新建锂离子电池用再生黑粉生产及再生磷酸铁锂测试电芯研发项目在列,标志着这家“锂电新秀”进一步构建产业布局。江苏都桐科技有限公司,是一家成立于2024年8月22日的高新技术企业,位于江苏省苏州市
北极星储能网获悉,6月23日,国家市场监管总局关于发布电动平衡车等136种产品质量监督抽查实施细则的公告。其中包括电动汽车充电桩产品质量监督抽查实施细则、电子产品用锂离子电池和电池组产品质量监督抽查实施细则、电动汽车用动力蓄电池单体产品质量监督抽查实施细则。其中,电动汽车用动力蓄电池单
近日,福建龙岩市生态环境局就年产1GWh三维固态锂电池项目环评文件审批意见进行公示。文件显示,项目位于龙岩高新区(经开区)高陂镇平在村北环路,主要建设标准化厂房1栋7层、办公综合楼、原料库、产品库及配套建设环保工程和纯水制备、制氮相关辅助工程,用地面积27675平方米。项目以磷酸铁锂、NMP、
今天起,全国各地陆续公布2025年高考分数线,成绩“出炉”后,如何选择院校及专业?中关村储能产业技术联盟(CNESA)对当下热门专业——储能科学与工程进行了解读,包括专业特点、院校选择、就业前景与发展潜力、重点高校专业培养特色等方面进行了梳理和更新,供考生和家长决策参考。专业背景与战略意
退役锂电池,特别是退役动力锂电池,正在从“环境负担”蜕变为战略资源。随着全球新能源产业的加速发展,退役锂电池这座“城市金矿”,正引发各国在回收网络、技术标准和资源循环利用上的激烈博弈。不过,近日央视新闻报道,“目前我国动力电池回收行业存在一个普遍困境:合规企业守规矩却难赚钱,不合
作者:汪红辉1,3李嘉鑫1,3储德韧1,2,3李彦仪1,3许铤2,3单位:1.上海化工研究院有限公司;2.上海化工院检测有限公司;3.工信部工业(电池)产品质量控制和技术评价上海实验室引用本文:汪红辉,李嘉鑫,储德韧,等.磷酸铁锂电池存储失效机理及热安全性研究[J].储能科学与技术,2025,14(5):1797-1805.DOI:10.1
受供需突变、债务高企、技术竞争力不足、供应链脆弱、地缘政治加剧贸易与投资不确定性等多重因素冲击,锂电产业链公司正经历前所未有的生存挑战,行业分化加剧,洗牌步入深水区,一场关乎存续与出局的战役已经打响。“红海”搏杀从高歌猛进到销声匿迹2025年全球电池行业破产、退市事件频发。在国际市场
作者:莫子鸣1饶宗昕1杨建飞1杨孟昊2蔡黎明1单位:1.同济大学汽车学院;2.同济大学材料科学与工程学院引用本文:莫子鸣,饶宗昕,杨建飞,等.锂离子电池过充热失控气热模型构建及关键参数影响分析[J].储能科学与技术,2025,14(5):1784-1796.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2025.0262本文亮点:(1)构建了
回首储能行业刚被抽离政策拐杖之初,整个市场不乏犹疑、焦虑的声音。一方面,以低质产品进行低价竞争得以存活的储能企业陆续黯然离场;另一方面,储能在趋向市场化后更加聚焦价值重构,储能企业也在兼顾安全、效率与成本中愈发“求真”,迸发活力。价值导向下,直面储能安全2024年工信部发布的强制性国
“电池行业正突破单一化学体系束缚,进入真正以用户需求为核心的多核时代。”宁德时代创始人曾毓群在今年4月的公开演讲中曾阐述上述观点。他强调,多核时代是宁德时代的新阶段,无论是追求极致性能,还是强调性价比,多核技术都能让定制化成为现实,消费者无需在续航、寿命、安全、快充等维度进行妥协
近日,中国中煤所属中煤华利公司“千吨级煤基硬炭工业示范技术开发”项目成果通过现场验收,这是我国首次以煤炭为原材料实现硬炭千吨级量产,标志着煤基硬炭工业化量产技术实现重大突破。硬炭作为钠离子电池负极材料,高度依赖进口,难以满足钠电大规模发展的需求。目前,国内相关企业纷纷布局硬炭产业
近日,四川省经济和信息化厅发布经信系统重点调度的2025年500个重点工业和技术改造项目名单,项目总投资17048.9亿元,2025年计划投资3291.6亿元。其中包含川投泸州天然气发电及配工程项目、四川华电内江白马2×475兆瓦燃机示范项目、四川达州燃气电站二期工程、国家电投川东北高效清洁煤电综合利用一体
过去三年,中国储能产业以爆发式增长完成了从技术萌芽到规模化应用的跨越式突破。当全球能源革命的浪潮席卷而来,这个曾被视为“配角”的赛道,正以每年超200%的装机增速,悄然改写新能源产业的权力版图。储能电芯,作为这场变革的“心脏”,更是上演了惊人的技术跃迁#x2014;#x2014;从280Ah到314Ah,两
“贵州造”新能源客车驶向“一带一路”,贵阳中安科技集团生产的电缆远销刚果等30余个国家,詹阳重工的极地全地形车驶向南极科考站,这些动辄数吨的“大块头”承载着贵州从代工配套向整装输出的跨越;而毕节明月工艺美术有限公司800余名工人精心雕琢“国际范”动漫手办,锦屏亚狮龙羽毛球占全球羽毛球市
北极星储能网获悉,近日,璞泰来接待机构调研,重点回应公司在固态电池领域的布局情况。在设备端,璞泰来主要围绕固态电池前段、中段工艺设备解决方案进行研发投入,截至目前已形成多业务线条的技术布局。具体来说,公司固态电池相关干法成膜设备、干法复合设备、湿法涂布机、锂金属负极成型设备、搅拌
北极星售电网获悉,中共昔阳县委关于十二届省委第四轮巡视整改进展情况的通报发布,其中提到,聚焦“五个一体化”,制定《昔阳县能源革命综合改革试点行动计划》,中煤白羊岭、黄岩汇煤矿智能化矿井改造全面完成,丰汇、乐安煤矿智能化掘进工作面加速推进,全县煤炭先进产能占比达68%。持续壮大新能源
北极星储能网讯:2025年1–4月,我国锂离子电池(下称“锂电池”)产业延续增长态势。根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算,1–4月全国锂电池总产量超过473GWh,同比增长68%。电池环节,1–4月储能型锂电池产量超过110GWh,新能源汽车用动力型锂电池装车量约184GWh。1–4月全国锂电池出口总
“负极都使用金属锂。”近日,中国锂业巨头,赣锋锂业表示,其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极,开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次。随着固态电池的开发和量产,原先限制锂金属负极应用的锂枝晶问题正在被解决,新的技术不仅可以抑制锂枝晶的生长,固态电解质隔膜更可以
北极星储能网获悉,5月22日消息,山东创鲁先进电池科技有限公司二期项目正式续签落地济南高新区储能产业园,厂房占地面积32亩,总投资规模再升级,二期项目将聚焦全固态电池核心技术攻关与规模化量产,进一步完善从材料研发到电池制造的全链条布局。本次签约的创鲁电池储能产业园二期项目是公司全球化
动力电池出货量同比增长41%,储能电池出货量增长120%。高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2025Q1中国锂电池出货量314GWh,同比增长55%。其中动力、储能电池出货量分别为210GWh、90GWh,同比增长分别为41%、120%。2024-2025Q1中国锂电池出货量(GWh)说明:动力锂电池含乘用车、商用车、工程
北极星储能网获悉,4月22日,中伟股份正式向香港联交所递交境外上市股份(H股)发行并上市申请并刊发申请资料。据公告显示,本次H股上市,募集到的资金将用作韩国生产基地第一期项目,以扩大镍系材料产能,预计镍系pCAM年产能为36000公吨。还将用作新能源电池材料的研发及推进。及镍系材料、钴系材料、磷
宁德时代手中的磷酸铁锂产能进入爆发阶段。日前,宜昌市2025年二季度全市重大项目集中开工暨邦普新一代电池正极材料项目开工活动举行。据介绍,邦普新一代电池正极材料项目总投资56亿元,采用行业领先的第四代磷酸铁锂技术,拟建设3条国内单体产能最大的磷酸铁锂车间,全部达产后可实现年产值145亿元,
钴镍铜等电池金属供应及价格震荡,产业链影响几何?电池金属供应及价格震荡,正在引发新一轮的市场担忧。刚果(金)的钴出口禁令、印尼的镍矿政策收紧、美国铜关税预期等事件接连冲击市场,不仅会推高电池制造成本,也或影响企业重新审视技术路径与供应链布局。从目前情况来看,钴与镍仍处供应过剩、库
当地时间2025年3月21日,刚果(金)政府发言人帕特里克·姆亚雅(PatrickMuyaya)表示,鉴于2月实施的钴出口禁令已推动钴价反弹超过50%,该国可能会延长为期四个月的出口限制,以进一步稳定市场。刚果(金)是全球最大的钴生产国,其钴产量约占全球供应的78%以上。上月,刚果(金)宣布暂停钴出口四个
2025年,钠电池正在打破其市场容量小、产业化进程慢的行业误解,正迎来产业化爆发的关键时间节点。近期,锂电池部分原材料价格呈上涨趋势,引发业界担忧情绪;与此同时,钠电池在电动汽车、工程车辆、两轮电动车,以及汽车启停、储能等领域,也呈现出多点开花的良好态势,且其性价比持续提升,逼近磷酸
2月24日,刚果有关部门宣布暂停钴出口四个月,作为全球最大并坐拥全球近70%的钴资源的生产国,该项禁令一度使得钴的报价系统瘫痪,如今一个月过去,来自上游的供应缩减影响正持续演进。根据市场数据,自禁令发布以来,短短20个交易日,钴价一度从16.2万元/吨暴涨超26万元/吨,涨幅超60%。根据历史价格
北极星储能网获悉,3月12日,山东济南生态环境局公示《山东创鲁先进电池科技有限公司全固态电池及关键材料的研发与产业化项目(一期)环境影响报告表》,显示项目正式落地。公示显示,山东创鲁先进电池科技有限公司全固态电池及关键材料的研发与产业化项目(一期)位于高新区储能装备产业园一产业载体A项
北极星储能网获悉,近日,贵州大龙开发区北部工业园区的贵州嘉尚新能源材料有限公司年产25万吨锂离子电池正极材料产业园项目二期的厂房钢结构主体已全部完工,项目整体综合完成率达96%左右,现正在做一些收尾工作,室内在进行吊顶装修、地坪硬化等,室外在进行附属设施施工,包含室外管网、室外绿化、
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!