电池

最具说服力的证据来自LA-ICP-MS的元素面分布分析：CA电池的负极表面存在高强度且分布极不均匀的铁元素信号，这直接证实了从正极溶解的Fe2⁺/Fe3⁺离子穿过电解液，最终在负极表面发生异相沉积；

而IA电池负极的铁信号强度极低且分布均匀。

然而，目前对EEI膜的空间分布、铁溶解的微观机制，以及正极电解质界面(CEI)与固体电解质界面(SEI)如何协同导致电池老化，尚缺乏系统深入的理解。

电极/电解质界面(EEI)膜的失效和正极铁(Fe)离子的溶解是加速电池老化的关键诱因，二者相互作用严重影响电池性能。

这一结果与正极表征(图3，4，5)形成了完美的证据闭环，确凿地证明IA策略通过在正极构建优质CEI，从根本上抑制了铁溶解，从而阻断了其在负极的沉积，避免了沉积铁催化分解SEI、加速电池老化的恶性循环。

通过综合运用TOF-SIMS、LA-ICP-MS、XANES等先进表征技术，并结合DFT计算与COMSOL多物理场模拟，研究从原子尺度到全电池尺度揭示了电池老化的协同机制：CA导致的非均匀、厚实EEI膜会引发剧烈的界面副反应，加速铁溶解，并造成离子传输阻抗增大和严重的内部机械应力集中，从而协同加速容量衰减。

通过综合运用飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱、X射线吸收近边结构谱等先进表征技术，并结合密度泛函理论计算与COMSOL多物理场模拟，从纳米尺度揭示了电池老化的动态过程。

这些结果共同表明，IA策略通过促进形成稳定的界面，优化了锂离子脱嵌动力学，抑制了有害的副反应，从而提升了电池的结构可逆性和循环寿命。

围绕新能源智能汽车、先进储能以及能源互联应用场景，开展智能电池系统的设计开发与应用研究，开展电池加速老化、健康状态评估和电池寿命预测研究。

(b)TNO-Sb/Nb电池在0.1C、1.0~3.0V下不同循环次数的充放电曲线；

该研究为深入理解锂离子电池界面失效机理提供了全新视角，并为开发高性能、长寿命电池的先进活化工艺奠定了坚实的理论与实验基础。

主要研究方向为锂离子电池正极材料改性和储能电池加速老化失效分析。

北京理工大学郑州研究院先进储能材料团队基于新能源材料基因测算与设计，结合智能探测技术，研究与开发高能量密度锂离子电池、智能电池、固态二次电池等多种新体系电池；

目前主要从事锂离子二次电池及其它电化学储能材料与器件的研究，重点研究方向为锂离子电池用富锂正极材料、高镍正极材料及高比能锂离子二次电池等。

该工作为深入理解锂离子电池界面失效机制及开发高效活化工艺提供了重要理论依据和实践指导。

锂离子电池正极材料研究

我们综合运用多种原位表征技术，从微观动力学和结构演化角度揭示了IA策略提升电池性能的内在机理。

IV全电池尺度下的机械-电化学耦合行为模拟

本研究通过全电池尺度的多物理场耦合模拟，整合并升华了前述所有研究发现，从系统层面直观展示了稳定均匀的电极/电解质界面(EEI)如何协同优化电池的机械完整性与电化学性能。

储能电池加速老化测试方法构建及寿命预测

而IA电池的应力分布则均匀且数值显著降低，表明均匀的界面有效缓解了相变应变，提升了电极的结构可逆性。

相反，IA电池的正极颗粒结构完整，表面覆盖着一层薄而均匀的CEI保护层。

最具说服力的证据来自LA-ICP-MS的元素面分布分析：CA电池的负极表面存在高强度且分布极不均匀的铁元素信号，这直接证实了从正极溶解的Fe2⁺/Fe3⁺离子穿过电解液，最终在负极表面发生异相沉积；

固态电解质是SSLB的核心，其对电池的安全性和电化学性能起着至关重要的作用。

电极/电解质界面(EEI)膜的失效和正极铁(Fe)离子的溶解是加速电池老化的关键诱因，二者相互作用严重影响电池性能。

(3336)次阅读|(0)个评论厦门大学赵金保等综述：无机填料在固态锂电池复合聚合物电解质中的关键作用2023-04-05固态锂电池(SSLB)具有优异的能量密度和安全性能，被认为是一种有前景的储能设备。