二次电池电极材料环境影响计算系统

以生命周期评价理论为基础,建立了电极材料电化学性能与环境影响的内在量化关联关系分析方法。基于Java语言,设计和编写了二次电池电极材料环境影响综合计算系统,协调考虑了二次电池的循环特性、电化学特征等,实现了环境影响评价过程中对材料质量需求的便捷计算,进而实现了整个评价操作过程的综合化、软件化和信息化,提高了评价效率。选用LiFePO_4/C,LiFe_(0.98)Ti_(0.02)PO_4/C,LiFe_(0.98)Mn_(0.02)PO_4/C和FeF_3(H_2O)_3/C 4种正极材料基于此系统进行了实例应用。

车载锂离子动力电池组环境特性分析

虽然电动汽车在行驶阶段不直接排放温室气体,但是车载锂离子动力电池组在生产阶段的环境影响不容忽视.本研究以11个不同的车载锂离子电池组作为研究对象,将环境特性指标引入动力电池组的综合环境评价领域.结合生命周期评价框架,总结出包含足迹家族类指标、资源耗竭类指标和毒性损害类指标的评价体系.采取灰色关联和熵权组合赋权法计算权重.详细分析了锂离子电池不同成分在生产阶段的综合环境影响.结果表明,对于综合环境评价中的足迹家族指标,FeS_(2)SS电池组在碳足迹和生态足迹的环境潜值最小;对于资源耗竭指标,FeS_(2)SS在酸化潜势、富营养化潜势和光化学氧化方面的环境潜值最小,而在非生物性耗竭和臭氧层损耗方面的潜值也较小;对于毒性损害指标,FeS_(2)SS在人类非致癌毒性和生态毒性方面的潜值最小,其人类致癌毒性仅高于Li-S电池.对于环境特性指标,FeS_(2)SS电池组得分最高,表明其在生产阶段更为绿色环保.

元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的应用

可移动电子设备、电动汽车及站式储能的蓬勃发展对具有高能量密度和长循环寿命的储能体系的开发提出了迫切需求。锂硫电池由于活性物质硫成本低廉并具有高理论能量密度(2600 Wh·kg^(-1)),成为最具希望的下一代可充电电池。但是,硫及其放电产物导电性差以及多硫化物溶解穿梭导致的一系列严重问题制约了锂硫电池的实际应用。碳基材料通常被用作硫载体以改善正极的导电性,然而,非极性碳材料与极性多硫化物的相互作用较弱,对于多硫化物仅起到有限的物理吸附和阻挡作用,穿梭效应所导致的电池容量严重衰减问题难以得到有效改善。通过杂原子如N、S、Co、B等的掺杂可在碳材料上引入极性或化学吸附位点,大大增强了碳材料对于多硫化物的吸附能力,有效改善了电池的循环稳定性,并且由于掺杂改变了碳材料的电子结构,甚至可以提升碳材料的电子导电性,从而提高了活性物质的利用率。本文对锂硫电池中多孔碳、碳纳米管以及石墨烯等碳基材料常用的元素掺杂进行了介绍,其中包括单元素掺杂、双元素掺杂和多元素掺杂,分析了不同掺杂元素对碳基材料性能的影响,并对元素掺杂碳基材料在锂硫电池中的发展前景进行了展望。

锂离子电池回收技术及研究进展

随着我国经济的快速发展和人们生活水平的大幅提高，汽车产量和保有量均急剧上升，尤其近几年纯电动汽车的发展以及锂离子动力电池的生产、使用和报废，锂离子动力电池的回收和再利用问题已经成为全行业关注的焦点。2015年3月工业和信息化部发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》对废旧动力蓄电池回收处理、再利用提出了新要求，2016年1月工信部会同发改委等有关部门组织研究制定了《电动汽车动力蓄电池回收利用技术政策（2015年版）》，引导电动汽车动力蓄电池有序回收利用。

基于数据驱动的动力电池健康状态评估平台

随着新能源汽车迅速发展普及,对动力电池健康状态进行准确评估成为了一个亟待解决的问题。针对这一问题,本文以轻量梯度提升机(light gradientboostingmachine,LightGBM)为基础,采集数据处理特征并进行训练,最终构建了一个动力电池健康状态评估平台。首先,依据相关工作,在原始数据中提取了6个特征工程--放电电压的最小值的时间、负载电压的75百分位、放电电压平均值、放电负载电压的25百分位、放电电压的25百分位和放电电压的标准差。其次通过引入直方图算法、单边梯度采样算法和斥特征捆绑算法,对数据进行进一步处理,以减少平台的内存消耗与计算代价。最后采用NASA艾姆斯卓越预测中心的数据,对平台功能进行验证并与相似工作进行对比,结果表明该平台可以提供良好的预测精度(均方根误差仅0.0103)。该平台对动力电池SOH预测方法的发展具有积极的影响,具有巨大的实际运用潜力。