基于某混动车型的低温电池过充/过放保护优化研究

文章针对某款混动汽车在低温条件下行驶时电池易出现过充过放的情况进行优化研究,采用VCU/ECU快速降扭控制、限制最大发电功率、增大BMS充放电功率及控制GCU转速变化率等优化方案,改善车辆在低温条件下出现电池过充过放的情况,经优化后的结果显示各低温工况测试均未出现电池过充过放现象。

沃特玛推低温电池 提升低温续航里程

沃特玛创新联盟纯电动大巴搭载最新研制的低温电池在北疆的严寒测试获得成功并通过权威机构全项检测，中国北方地区推广纯电动汽车已经具备初步的技术解决方案。

球磨法高性能Na_(3)MnTi(PO_(4))_(3)@rGO-KB钠离子电池正极材料制备

钠超离子导体(NASICON)结构的聚阴离子材料由于具有稳定的晶体结构而引起了极大的关注.然而,NASICON型材料导电性差、能量密度低和库仑效率低等固有缺陷限制了其发展.为此采用高能球磨法对Na_(3)MnTi(PO_(4))_(3)(NMTP)晶粒表面进行科琴黑(KB)和还原氧化石墨烯(rGO)的碳包覆,极大地提高了材料的导电性和离子传输效率,使其在常温和低温下的比容量和循环性能均有明显提升.在常温下NMTP@rGO-KB的质量比容量高达166.6 mAh/g,具有5000圈的循环稳定性和优异的倍率性能.在-30℃的低温下质量比容量为111.4 mAh/g,循环1000圈后质量比容量保持率为85.3%,平均库仑效率高达99.9%,为低温钠离子电池开发提供了广阔的应用前景.

低温水系碱金属离子电池的研究进展

水系碱金属离子电池因具有高安全性、低成本和环境友好等优势而成为前沿研究的热点之一,在大规模储能领域具有良好的应用前景.然而,许多水系碱金属离子电池在低温条件下出现运行故障或展现出极低的放电比容量,严重限制了其在恶劣的严寒气候条件下的广泛应用.本综述首先梳理了近年来低温水系碱金属离子电池的研究进展.随后从电解液、电极和界面三个方面分别探讨了水系碱金属离子电池在低温下运行所面对的挑战和相应的失效机制,同时系统地介绍了提高电池低温性能的改性策略并加以评述,以期为水系碱金属离子电池低温性能的进一步提升及其实际应用提供参考并指明方向.

氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用

锂离子电池的电解液是一种锂盐的有机溶液。目前锂离子电池所采用的有机电解液主要是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯(PC)等为溶剂,以六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐为溶质,并添加适当添加剂所构成。为了改善锂离子电池某些特性,需要添加少量的功能性添加剂。研究开发比较多的锂离子电池添加剂有成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂以及耐过充添加剂。本文主要概述氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用,以供开发低温锂离子电池的研究人员参考。

固体氧化物燃料电池(SOFC)低温化研究进展

固体氧化物燃料电池(SOFC)的低温化已成为SOFC商业化发展的必然趋势。目前,SOFC低温化的主要策略是通过制备电解质薄膜以降低电解质的厚度和研发新型电解质材料以提高电解质的离子电导率。本文简述了SOFC的工作原理,从电解质薄膜的制备技术及新型电解质材料的应用两个方面对SOFC低温化的研究进展进行了论述,探讨了干压法、流延法、沉积法及等离子喷涂法等技术的优劣之处,对比分析了锆基电解质材料、铈基电解质材料、铋基电解质材料及质子导体基电解质材料在中低温区间(400~700℃)的离子电导率,并指出了在SOFC商业化进程中亟待解决的问题。

中低温固体氧化物燃料电池半导体复合异质结电解质研究进展

中低温固体氧化物燃料电池(IT-SOFC)是未来发展的趋势,单相电解质的离子电导率在600℃以下达不到≥ 0.1 S/cm的商业化应用标准,因此必须开发适合于中低温SOFC的复合电解质材料。本文通过大量研究对比综述了钐掺杂氧化铈–半导体复合异质结电解质、钆掺杂氧化铈–半导体复合异质结电解质、其他离子导体–半导体复合异质结三类半导体–离子导体复合电解质,以及两相半导体复合异质结电解质的研究进展。研究表明与半导体复合后形成的异质结电解质最高电导率 ≥ 0.2 S/cm,是单相电解质电导率的2~3倍,其中钐掺杂氧化铈(SDC)–半导体复合异质结电解质具有更高的离子电导率和更高的功率密度,SDC与多种半导体材料复合后制成的电池最大功率密度 ≥ 1000 mW/cm2,体现出更加优异的性能。这是由于半导体与离子导体的两相复合存在大量异质界面,在异质界面产生内建电场,从而提高材料的离子电导率,同时抑制其电子电导,显示出优异的电学性能。研究结果期望为实验上制备出性能优异的半导体复合异质结电解质提供理论指导。

低温燃料电池非碳电极材料的研究进展

文章阐述了低温燃料电池中电极材料的研究进展。低温燃料电池技术目前正从基础研究快速转向实际应用,电极材料作为低温燃料电池的电极催化剂组分,在装置中的电催化反应中起着至关重要的作用。非碳电极材料在燃料电池中应用时存在低表面积、低导电性和低热稳定性的特性,非碳电极材料作为电催化剂载体,可以减少或替代燃料电池中铂基电极,因而是重要研究方向,需要找到非碳电极材料作为燃料电池催化剂支持材料的商业价值。

中低温固体氧化物燃料电池Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)纤维骨架复合阴极的构建与电化学性能研究

为了降低固体氧化物燃料电池(Solid Oxide of Fuel Cell, SOFC)的操作温度,需要将SOFC的阴极催化活性提高,为此,设计和构建了一种SOFC的Ce_(0.9)Gd_(0.1)O_(2-δ)(GDC)纤维骨架复合阴极,最终获得了较低的阴极阻抗。采用溶胶—凝胶法结合静电纺丝制备GDC纤维前驱体,在950℃下煅烧得到一维纳米纤维棒,再与GDC电解质在1450℃下共烧得到孔隙率为70 vol.%孔隙率的纤维骨架。分别采用浸渍LSCF离子溶液和LSCF粉体悬浮液制备出纤维骨架复合阴极,并与传统的LSCF-GDC粉体阴极进行微观结构和电化学性能对比,结果表明制备的纤维骨架复合阴极具有较多的三相界面处,两种骨架阴极的极化阻抗均小于传统阴极极化阻抗。采用弛豫时间分布法分析三种对称电池的极化阻抗,明确了在GDC纤维骨架上浸渍LSCF离子溶液明显提高阴极性能的原因。构造的纤维骨架复合阴极可以克服传统阴极与电解质界面结合活性较差或因晶粒长大导致的阴极三相界面变少的问题,且在550℃~750℃的各个测试温度点,其极化阻抗值均低于传统阴极极化阻抗值约一个数量级,在650℃极化电阻仅为0.050Ω·cm^(2),小于传统复合阴极650℃下的极化阻抗0.280Ω·cm^(2)。因此本研究所获得的阴极是一种可在中低温下使用的SOFC高催化活性纤维骨架复合阴极。

低温燃料电池用非贵金属氧还原催化剂研究进展

非贵金属氧还原催化剂是近年来低温燃料电池最受关注的研究热点之一。本文回顾了作者课题组在低温燃料电池用非贵金属氧还原催化剂方面的研究进展,总结了提高催化活性和稳定性、降低催化剂制备成本、催化剂制备工艺和新型非贵金属氧还原催化剂设计等方面所取得的研究结果。对非贵金属氧还原催化剂亟待解决的问题和发展趋势提出自己的看法。

低温燃料电池贵金属催化剂的老化

催化剂的老化是导致燃料电池性能衰减的重要因素之一.对于低温燃料电池,贵金属催化剂的老化主要体现在粒径的增长、金属氧化态的改变、组分的迁移和流失以及碳载体的腐蚀四个方面.本文综述了低温燃料电池贵金属催化剂老化方面的最新研究进展,探讨了导致催化剂老化的主要原因.

低温燃料电池合金催化剂研究进展

低温燃料电池所用电催化剂以铂为主,但铂的价格昂贵,资源匮乏,造成PEMFC和DMFC成本提高,限制了应用。合金催化剂可以大大减小Pt用量,降低催化剂成本,而且其结构对提高催化剂活性非常有利,有广泛的发展空间。简要介绍了合金催化剂对低温燃料电池的作用机理;综述了沉积-还原热处理,改进微乳法,微波法及一些近年来制备合金催化剂的新技术和新方法;归纳了合金元素,金属前驱体,原子组成,热处理温度和pH值等条件对电催化活性影响的研究。

低温燃料电池双极板材料研究进展

低温燃料电池具有清洁、高效、可移动、操作条件温和等诸多优点。其产业化目标的实现,在很大程度上依赖于材料的改进。双极板材料性能的提高,对于延长燃料电池使用寿命和降低成本起着至关重要的作用。本文分类总结了低温燃料电池双极板材料的研发现状,比较了各种双极板材料的性能特点,并探讨了其应用前景。

金在低温燃料电池技术中的应用前景

金因其良好的物理化学性质和催化活性在低温燃料电池技术中具有很好的应用前景。本文就金在此方向的研究进展进行综述,包括:金催化剂选择氧化燃料电池氢燃料中的CO以及Pt-Au系电催化剂、Pd-Au系电催化剂、以金为主体的电催化剂的研究状况。同时简要介绍了低温燃料电池电催化剂的发展现状和金应用于电催化剂的基础。

改性碳纳米材料在低温燃料电池中的应用

碳纳米材料(如炭黑、介孔碳、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米角等)因其优异的电学性能和结构特性(良好的导电性能和超大的比表面积),被研究者广泛用作低温燃料电池贵金属催化剂的载体。然而,作为催化剂载体的这类碳纳米材料通常都存在电化学腐蚀的问题,碳载体的腐蚀通常会导致贵金属纳米催化剂的聚集,这将使催化剂的性能降低。为了改善碳载体的抗腐蚀性能,提高金属纳米粒子的活性和稳定性,许多研究工作致力于制备特殊结构的碳纳米材料,或对碳纳米材料进行表面修饰、掺杂等。与此同时,为了取代价格昂贵的贵金属催化剂,非贵金属催化剂的研究也成为一大热点,掺杂碳纳米材料就是研究热点之一。对近几年来围绕碳纳米材料制备、改性,以及这些改性碳纳米材料作为金属纳米粒子载体等的研究工作做了较为详细的综述,同时介绍了掺杂碳纳米材料作为氧还原催化剂的研究进展。

低温燃料电池催化剂的研究进展

综述了近年来低温燃料电池,如质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC)催化剂的研究进展,着重介绍了近年来出现的几种制备高分散和高活性的燃料电池催化剂的新技术和新方法,以及关于低Pt和非Pt催化剂的研究情况,简要介绍了关于燃料电池催化剂基础研究方面的情况。

新型低温固体氧化物燃料电池研究进展

综述了近年来低温固体氧化物燃料电池(LTSOFC)的研究进展。分别介绍了氧离子传导型LTSOFC、质子传导型LTSOFC以及氧离子-质子共传导型LTSOFC的工作原理、关键电池材料(电解质、电极)和电池制备技术的研究现状和发展趋势,并指出了目前存在的问题。

中低温固体氧化物燃料电池合金连接体保护涂层研究进展

Fe-Cr铁素体合金是中低温固体氧化物燃料电池理想的连接体材料,但其在高温下缺乏良好的抗氧化性能,且会引起阴极"Cr中毒"现象,影响了电池的高效安全运行,目前解决上述问题的主要方法是对合金连接体进行表面改性,在连接体表面开发导电性保护涂层。介绍了中低温固体氧化物燃料电池Fe-Cr合金连接体表面涂层材料的主要作用和具体要求,着重阐述了目前连接体涂层材料的主要类型及其研究进展,并指出了目前该领域研究中存在的问题及今后的发展方向。

低温固体氧化物燃料电池研究进展

题记：清华大学毛宗强教授作为本刊的编委，多年来始终支持着本刊的发展，不断给予本刊建设性和指导性的意见与建议。本期我们约请他为读者撰文介绍了低温固体氧化物燃料电池（SOFC）的发展趋势，从电池结构、电池材料和产业现状等诸方面说明其进展。低温SOFC已经突破传统的管式和平板式结构，出现直径为毫米级的微管式SOFC、金属支撑的平板式SOFC以及单气室SOFC。低温SOFC可以直接操作天然气、煤气、生物质气、甲醇、乙醇和氨水等燃料，因此本文特别关注600℃以下的低温SOFC，认为其最有市场前景。

低温固体氧化物燃料电池新型CeO2基复合电解质研究

采用一种钐掺杂的氧化铈(SDC)-碳酸盐复合物作为低温固体氧化物燃料电池(LTSOFC)的电解质.利用交流阻抗测试400～700℃不同气氛下的导电性能:电解质的电导率在大约500℃发生突变,表明传导机理发生改变;500℃以上电导率随碳酸盐组分增加而增大;还原性气氛下的电导率高于氧化性气氛下的电导率.以不同碳酸盐含量的电解质材料制备阳极支撑型单电池,运行中发现,在阴极和阳极侧均有水产生,说明同时存在氧离子和质子传导.电流-电压特性和功率特性显示,所有复合物电解质均有优于纯SDC电解质的电池性能,其中碳酸盐含量为20wt%时性能最好,500℃开路电压为1.00V,最大功率密度达415mW·cm^(-2).