近日，油气及新能源安全团队（ONES）在锂离子电池老化与热失控安全评估方面取得重要进展，相关研究成果《低荷电状态下的高温日历老化：电化学老化、热安全影响和锂离子电池储运的最佳SOC范围》（High-temperature calendar aging at low state-of-charge: Electrochemical degradation, thermal safety implications, and optimal SOC ranges for lithium-ion battery storage and transport）发表在《Journal of Energy Storage》。该期刊是储能领域的国际知名期刊，目前影响因子为8.9（SCI二区Top）。第一作者为2023级硕士生郭嘉欣，通讯作者为孔得朋教授与平平副教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发项目的资助支持。
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锂离子电池在储运过程中面临着日历老化和热安全性的双重挑战。日历老化会导致容量衰减、SEI膜增厚和析锂，而高温和高荷电状态（SOC）会加速这一过程。矛盾的是，虽然高SOC（如70-80%）会加速电池性能衰退，但极低SOC（如0%）存在过放电风险，可能引发铜集流体分解和结构损伤。同时，热失控（TR）风险随SOC升高而加剧，这促使国际民航组织（ICAO）与中国民航局(CAAC)制定了航空运输30%SOC限制等安全规范。然而，关于电池老化后热失控行为的研究仍存争议：部分研究表明热失控严重程度降低但发生概率升高，而另一些研究则呈现相反趋势。此外，当前研究多聚焦于100% SOC条件下的老化与热失控行为，忽视了储运场景中典型的低SOC工况。
整体思路框架
本研究系统性探究了不同SOC水平下锂离子电池在高温加速老化过程中老化机理与热安全性。通过电化学分析和材料表征手段评估容量保持率、阻抗变化和电极衰退规律，采用加速量热仪（ARC）测定热失控行为特征参数（包括临界温度阈值和产气特性）。研究旨在探寻既能有效缓解老化又能维持热稳定性的最优SOC区间，为锂离子电池储运安全规范提供理论依据。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X25017013
