近日,我院安全科学与工程学科博士研究生戴心怡在锂离子电池热管理安全材料研究方面取得阶段进展,相关研究成果《柔性无机相变材料用于锂离子电池热管理性能的实验研究》(Experimental investigation on flexible inorganic phase change material for thermal management performance improvement of lithium-ion battery)发表于《Applied Thermal Engineering》期刊。《Applied Thermal Engineering》是能源与工程应用的国际优质刊物,影响因子6.1,在2025年中科院分区中位于SCI二区TOP行列。论文第一作者为博士研究生戴心怡,通讯作者为孔得朋教授,开云电竞投注(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位,该研究得到了国家自然科学基金、山东省优秀青年基金和山东省泰山学者项目的联合资助。

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近年来,具有良好热安全性的无机相变材料在锂离子电池热管理领域兴起。然而,改善无机相变材料的固有物理性能缺陷和稳定形态制备技术仍然是一个挑战。在本研究中,提出了一种新型的柔性无机相变材料,其中无机相变基材——水合盐首先在微观层面被二氧化硅微封装包裹,然后在宏观结构层面进行柔性聚合物的骨架支撑。所制备的柔性无机相变材料通过一系列测试进行表征,被证实具有稳定形状、良好柔韧性和适中的热物理性能。进一步地,研究了柔性无机相变材料在不同放电速率下对电池模块的热管理效果。实验结果表明,柔性无机相变材料具有良好的冷却性能,帮助电池峰值温度降低了20%,整体温度分布更加均匀,最大温差小于3℃。此外,基于集总模型和热阻网络分析,具有柔性和集成形式的柔性无机相变材料有助于减少与电池间的接触电阻、消除多余的传热障碍,从而提高传热效率和吸热能力,在实际电池应用、储能等领域具有广阔的应用前景。

材料制备与性能测试


电池充放电实验装置与结果曲线
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.126358