中国科学院院士、南开大学教授陈军团队受Nature子刊《自然评论·化学》编委会邀请，发表题为“有机电极材料在锂电池中的实际应用前景分析”的综述论文。该文章深入阐述了有机电极材料的结构特征、作用机理、构效关系等，着重分析了有机电极材料的实际现状和应用前景，有助于学术界和工业界充分了解有机电极材料的实际应用潜力和待解决的问题，有望激发更多应用导向的研究工作，进而促进未来有机电池的商品化应用。文章第一作者为卢勇博士，通讯作者为陈军院士。锂离子电池目前广泛应用于各类便携式电子设备，在人类社会的信息化、移动化、智能化、社会化等方面凸显作用，并有望在电动汽车和智能电网等领域大规模应用。商品化锂离子电池的正极材料主要是无机过渡金属氧化物和磷酸盐，其中过渡金属资源大都不可再生，电池回收利用技术复杂、成本高，从长远的角度来看可能会面临资源短缺等难点问题。因此，可循环再生的电极材料开发已成为电池领域的学术前沿和重大需求。有机电极材料由于含有丰富的碳、氢、氧等元素而显现出可再生、绿色环保、低成本和高容量等优点，近年来受到了广泛的关注。有机电极材料的制备具有合成创造的特点。有机电极材料一般可以从植物中（比如玉米等作物和苹果等果蔬）直接提取或者以生物质材料为原料通过简单的方法制备得到；在有机材料提取制备、电池装配和回收过程中产生的二氧化碳又可以被植物吸收利用，因而体现了很好的循环和可再生性。然而，有机电极材料还面临着在电解液中溶解度大、导电性差、密度低等难点问题，其材料特征、作用机理、构效关系等亟待深入理解。陈军院士团队的综述论文围绕有机电极材料的未来发展提出见解。文章指出，有机电极材料具有结构可调控特点。根据不同的分子结构和反应电位，有机材料在实际应用中可作为正极或者负极活性材料。文章首先讨论了有机电极材料本身的各种关键性质，包括材料的能量密度、功率密度、循环寿命、密度、电导率、能量效率、价格、资源可用性和热/化学稳定性。其中能量密度、功率密度和循环寿命是材料的基本电化学性质，这些性质会受到材料密度和电导率的影响，其他因素如稳定性和价格等也是必须要考虑的问题。接着从实际电池应用角度分析了电极中活性物质的单位面载量和电解液用量等因素对全电池性能的影响。最后利用软件对以有机材料为正极或者负极的实际锂电池体系进行了模拟，得出了相关电池体系的性能（如整体能量密度、功率密度）和价格等参数。结果表明，n型有机正极材料特别是羰基化合物具有较好的实际应用前景。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 储能能够为电网运行提供调峰、调频、备用、需求响应支撑等多种服务，是提升传统电力系统灵活性、经济性和安全性的重要手段。加快储能技术与产业发展，对于构建以新能源为主体的新型电力系统，实现碳达峰碳中和具有重要意义。据预测，到2050年，我国锂电池储能将达到400吉瓦，年均增长26%。然而，锂离子电池固有的安全性问题使其大规模应用遇到了瓶颈。2019年美国亚利桑那州一起锂电池储能系统火灾，今年4月我国某储能电站爆炸，韩国近年来30座电池储能电站发生火灾，均造成重大人员伤亡和经济损失。因此，储能系统的消防安全问题已成为制约锂离子电池储能大规模推广的关键瓶颈。 现有技术的痛点问题是：1、锂离子电池火灾机理有差异；2、锂离子电池灭火剂适用性不强；3、现有灭火剂不具备高效降温能力；4、实时健康状态监测技术缺乏；5、预警技术作用重视不够；6、技术规范建设严重滞后。

本发明公开了一种适用于任意锂电池的无线充电器，属于锂电池无线充电的技术领域。该无线充电器以双边LCC补偿电路为拓扑，通过设计一套补偿参数找到至少两个不同的频率点，实现零无功功率并满足任意锂电池充电所需的恒流和恒压，为实现先恒压后恒流的工作模式，首先通过电流环控制系统工作于恒流模式，然后在锂电池电压达到其恒压充电阈值时切换至电压环，接着通过电压环控制系统工作于恒压模式。该无线充电器无需在原边侧和副边侧级联直流变换器，无需对前级或后级DC/DC变换器的二次调压，减少成本，降低系统复杂度，提高系统可靠性。

包括Li离子在SnS2中的迁移(Nano Lett 16， 5582，2016），Na离子在SnS2中的迁移(Nano Energy 32, 302，2017)，Na离子在MoS2中的迁移(ACS Nano 9， 11296，2015)。这些具有van der Waals相互作用的二维材料，不仅仅展现出了优异电学、力学、光学性能，也是重要的能源存储材料。作为电池电极材料，van der Waals相互作用系统的最主要特征就是层间相互作用很弱，碱金属离子能够比较容易地在其中发生迁移。他们的研究发现，在二维材料中离子插入和拔出的反应路径是不对称的，这种不对称的反应路径对应着充放电过程中不对称电压平台。该研究揭示了这些层状锂电池电极材料中低能量效率的一个根源。

针对富锂锰基正极材料电压衰减问题，通过理论计算阐明了表面氧优先析出机制及对应的表面重构动力学，并提出了硫改性稳定多阴离子的技术方案，研究成果发表于Nat. Comm.，申请国际专利1项。

产品详细介绍

本实用新型公开了一种采用全固态薄膜锂电池的背包内嵌储能装置无线充电系统，包括发射单元和 接收单元，发射单元包括第一 AC-DC 模块、DC-DC 模块、高频逆变模块、第一控制器、第一检测电路、 第二检测电路和发射机构；接收单元包括接收机构、第二 AC-DC 模块、第三检测电路、第二控制器和 储能单元，储能单元为全固态薄膜锂离子电池。本实用新型采用磁耦合谐振式无线电能传输技术实现储 能单元的无线充电，大大地简化了充电过程，可有效避免因遗忘而未对背

中国科大俞书宏院士团队与姚宏斌、倪勇教授团队合作提出了在不牺牲锂离子电池能量密度的前提下，在石墨负极内部引入颗粒尺寸以及孔隙率的梯度异质分布结构设计，实现了石墨负极快充性能提升。

本发明公开了一种锂电池分数阶变阶等效电路模型及其辨识方法,包括运行时间电路及电池IV特性电路,电池IV特性电路中的电容采用变阶的分数阶电容.本发明将二阶RC电路模型推广到非整数阶,并基于最小二乘法辨识不同SOC处的模型参数和分数阶阶数,从而获得一个根据SOC变阶的分数阶等效电路模型.分数阶的引入实现了模型阶数的连续变化,使得模型更加稳定,动态性能更优,精度更高;分数阶的变阶实现了模型更多的自由度,更大的柔性和新意.由于未增加RC网络的个数,本发明的分数阶模型有效解决了模型准确性和实用性之间的矛盾,适用于电池的各种工况,具有较高的实用价值,为SOC的精确估计提供了一个精确且易实现的电池模型。

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。