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郭志光教授课题组发表锂离子电池热管理策略综述文章

来源:材料科学与工程学院 作者: 编辑:鲜文涛 时间:2025-09-16 字号: 【大】 【中】 【小】

近日,yl23455永利官网材料科学与工程学院郭志光教授仿生摩擦课题组在国际期刊《Energy Storage Materials》发表题目为《Comprehensive review of thermal management strategies for lithium-ion batteries: from heat generation mechanism to advanced cooling solutions[1]的研究成果。2024级研究生杜凯为第一作者,yl23455永利官网为第一作者单位,谢尚珍副教授和郭志光教授为通讯作者。

锂离子电池凭借着高能量密度与高效率的特点,在交通领域脱碳进程中发挥着关键作用。但其长期性能与安全性十分依赖有效的热管理,因为过量热量积聚可能会导致热失控等灾难性问题。因此本文首先对锂离子电池的热动力学进行系统性分析,阐述其基本工作原理与产热机制,随后深入探讨热失控的触发因素,进而提出热管理的双路径策略:内部策略聚焦材料层面改性,以减少热量产生并提升热传导性能;外部策略则对液体冷却、相变材料、热电冷却器与热管这四种先进冷却技术展开评估,并详细论述这些技术的工作机理、效率及应用挑战。此外,针对热失控蔓延问题,本文还提出合理应对措施。为实现对电池性能预测,文章最后还介绍电池管理系统及两种预测方法(基于模型的方法与基于人工智能的方法),同时以钠离子电池为例,给出除锂离子电池之外其他电池系统的热管理方案。本文通过整合理论见解与实际应用,不仅综述锂离子电池热管理领域最新研究进展,更为科研人员与工程师优化下一代电池系统的安全性与耐用性,提供切实可行的指导方案。

郭志光教授近年来通过调控材料表面润湿性,在水收集、油水分离、防冰除冰、能源收集、气泡操控等领域进行性能和机理方面研究。现任Bio-design and Manufacturing、Journal of Bionic Engineering和Friction杂志副主编,主持承担国家自然科学重点基金项目、优秀青年科学基金项目和面上项目等。在国际期刊发表学术论文640余篇,SCI引用28000余次,H因子87。出版中英文专著4部。入选全球高被引学者(2018-2024)和Scholar GPS2024全球“前0.05%顶尖学者”榜单。谢尚珍副教授在国际知名期刊发表论文20余篇,现为湖北省楚天学者,入选湖北省百人计划,主持国家青年基金一项,主持雾水收集和防/抗结冰横向项目等三项。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104597

(审稿:陈亮)

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