Battery Energy 2026年5卷3期已上线，欢迎阅读！
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2026年5卷3期封面
PERSPECTIVE
1.Programming Ionic Landscapes: Ferroelectric Liquid Crystals, Dielectric Fields, and Process-Programmed Assembly for the Future of Solid-State Batteries
Sijie Liu, Yuzhen Zhao, Le Zhou, Jianjun Chen, Kristiaan Neyts
这一观点文章提出了一种范式转变，即不再局限于优化无序的固体聚合物电解质，而是通过整合铁电液晶、介电工程和先进制造技术，主动设计离子传输结构，从而推动全固态电池的发展。
DOI: 10.1002/bte2.70117
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70117.
https://doi.org/10.1002/bte2.70117
REVIEW
2.Ripples in Two-Dimensional Transition Metal Sulfides: Formation Mechanism, Optoelectronic Regulation, and Application Prospects
Haitao Yu, Xiao Wu*
本文探讨了非均匀应变场如何通过多种物理途径深刻改变材料的光电特性。特别是，异质结系统中的界面应变耦合为能带工程和量子态操纵提供了一个新范式。尽管在许多方面仍面临挑战，但原子级精确应变制备工艺和稳健集成策略的发展为波纹应变工程带来了希望，在可调光电子器件、高性能传感器和片上量子信息处理中发挥着关键作用，推动二维材料从基础研究走向功能应用。
DOI: 10.1002/bte2.70108
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70108.
https://doi.org/10.1002/bte2.70108
3. Failure Mechanisms and Fault Evolution in All-Solid-State Batteries: From Materials to Cell-Level Degradation
Zhihua Du, Shichun Yang, Xuanzhuo Liu, Xiaopeng Zhu, Yefan Sun*, Xinhua Liu, Xiaoyu Yan*
本文系统性地总结了从材料层面到电池层面的固态锂电池（ASSBs）的失效机制及故障演变过程。首先，探讨了固态电解质和电极材料的化学稳定性及力学性能，特别侧重于高电压阴极或锂金属阳极条件下存在的热力学不稳定性、界面分解及结构脆化现象。随后，讨论了固-固界面处实际接触面积的形成与演变，阐明了体积变化诱导的应力集中、接触损失与界面电阻非线性增长之间的内在联系。此外，本文还分析了界面化学反应与机械损伤之间的相互强化作用，以及这些过程如何在电极尺度上被放大，并最终演变为电池层面的容量衰减和安全风险。通过整合实验观测、原位/三维表征及多尺度建模，本研究建立了一个连接材料、界面与电池级退化的统一框架，为固态锂电池的界面工程、结构优化及寿命预测提供了理论指导。
DOI: 10.1002/bte2.70112
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70112.
https://doi.org/10.1002/bte2.70112
4. Black Phosphorus-Based Nanocomposites as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries: A Comprehensive Review
Md Shamsul Islam, Konok Chandra Bhowmik, Sabit Ara Orpa, Md. Aminul Islam, Md. Arafat Rahman*
本文重点探讨了碳基杂化、金属掺杂及异质结构工程等改性策略以应对上述挑战。同时，系统比较了基于BP的纳米复合材料合成策略，包括高能球磨、化学气相沉积、液相剥离及其与各类增强材料的组合。文中评估并比较了这些复合材料的电化学性能（如比容量、倍率性能、循环稳定性等），并将结果以表格形式汇总以清晰呈现。此外，本综述阐述了基于BP的纳米复合材料如何推动锂离子电池（LIB）技术变革，同时指出了关键研究方向，以提升这些复合材料在实际应用中的多功能性。
DOI: 10.1002/bte2.70110
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70110.
https://doi.org/10.1002/bte2.70110
5. Nanoarchitectonics of Activated Carbon Materials for Supercapacitors and Hydrogen Storage Applications
Monjur Mourshed*, Shah Tanvir Alam Rimon, Bidyut Baran Saha, Bahman Shabani
这篇综述文章探讨了活性炭材料合成与应用方面的最新进展，以及其在新型氢储存和超级电容器解决方案中的应用。碳基电极在超级电容器中展现出卓越的电化学性能，其特点包括高比电容、快速的充放电循环以及长使用寿命。通过表面改性及金属纳米颗粒的掺入，AC材料在氢储存方面展现出显著的吸附潜力，并表现出增强的氢吸附性能。要充分发挥AC电极的性能，必须深入分析孔径分布、表面动力学与材料加工工艺之间的相互作用。本分析针对AC材料的结构和化学特性，详细而全面地探讨了当前面临的挑战以及提升其储能和储氢能力的潜在策略。研究结果强调了AC材料在向清洁能源技术转型过程中作为可行且可持续选择的巨大潜力。
DOI: 10.1002/bte2.70116
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70116.
https://doi.org/10.1002/bte2.70116
RESEARCH ARTICLE
6. Capturing State-of-Charge-Dependent Efficiency in Battery Energy Storage Systems: A Bernoulli Model Approach
Elisa Gebennini, Silvestro Vespoli*, Mosè Gallo, Andrea Grassi
本文提出了一种基于离散时间离散状态马尔可夫链的创新性BESS解析模型，该模型明确考虑了SOC依赖的效率及充电接受限制。该模型将BESS建模为受随机能量流入和流出影响的有限状态缓冲器，其中状态转换概率是当前SOC的函数。我们推导出了电池电量水平稳态概率分布的闭式解析解。通过具有说明性的数值研究，比较分析表明：当高SOC状态下存在充电接受限制（例如为保持电池健康状态）时，与理想模型或恒定效率模型相比，本模型预测的运行行为会发生显著变化。系统的概率质量倾向于集中在中等电量区间，而这种行为往往被更简单的模型所忽视。这对电池储能系统（BESS）的容量设计和控制策略具有重要影响，表明所选的运行策略会极大影响实际可用容量。所提出的模型为分析这些依赖关系提供了一个计算高效且更贴近实际的框架。
DOI: 10.1002/bte2.70080
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70080.
https://doi.org/10.1002/bte2.70080
7. Multi-Phase Synergy Enhances Lithium-Ion Storage Performance of Transition Metal Oxalates
Liying Xue, Stefanie Arnold, Jean Gustavo de Andrade Ruthes, Oliver Janka, Chaochao Dun, Volker Presser*
在本研究中，通过调控原料中五种过渡金属元素的含量比例，制备了一系列具有不同晶体结构和组成的基于TMOx的新型混合电极。电化学测试和表征表明，含有独立草酸铜相的TMOx-2样品表现出最佳的锂离子存储性能，即使在100 mA/g的倍率下循环400次后，其放电比容量仍高达827 mAh/g。这归因于CuC₂O₄与MC₂O₄·2H₂O两种不同多形体之间的协同效应。此外，多种电化学活性金属对的电子传输和快速电荷补偿过程共同促进了性能的提升。这种复合结构将为高能量密度锂离子电池开辟新的研究方向。
DOI: 10.1002/bte2.70103
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70103.
https://doi.org/10.1002/bte2.70103
8. Understanding Multiscale Lithium Transport Dynamics in Composite Si-C Electrodes: An Asymptotic Framework for GITT Experiments
E. Jane, M. Higuera*, F. Varas
本文对结合了硅-碳（Si-C）复合聚集体和石墨颗粒的电极在恒流间歇滴定法（GITT）脉冲-松弛循环过程中，锂传输现象进行了渐近分析。研究表明，渐近技术既能深入阐明各种传输机制（即硅与石墨之间的锂交换、活性颗粒内的扩散以及石墨与复合颗粒之间的交换）之间的复杂相互作用，又能促进高效的参数识别。通过GITT表征复合Si-C电极面临的一个关键挑战在于，相关传输现象涉及的时间尺度差异极大。这一事实导致GITT测试期间电池的行为与均质电极截然不同。本文建立的渐近框架阐明了这些输运现象之间的相互作用如何影响实验中观测到的电池电压，以及为何必须调整GITT测试以可靠地识别混合电极参数，并为此类调整后实验的设计提供了指导。
DOI: 10.1002/bte2.70107
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70107.
https://doi.org/10.1002/bte2.70107
9. Stereoscopic Serpentine Channel-Based Cold Plate Design for Enhanced Liquid Cooling of EV Batteries
Anoop Kanjirakat, Rahul Saldanha, Pramod G. K., Dolfred Vijay Fernandes*
本研究探讨了电动汽车中锂离子（Li-ion）电池的冷却性能，强调将温度维持在35°C以下对于确保效率和安全的重要性。研究采用基于仿真的方法，利用冷板系统中的液体冷却剂（去离子水）对电池组进行冷却研究，重点针对一个采用串并联连接的16节电池组。研究中采用了一种新型立体蛇形冷板设计。研究结果表明，降低冷却液温度比提高冷却液流速更能显著降低电池温度：冷却液温度每降低1%，电池最高温度可降低7.1%；而冷却液流速每提高1%，电池最高温度仅降低0.21%。
DOI: 10.1002/bte2.70109
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70109.
https://doi.org/10.1002/bte2.70109
10. Intraparticular Heterogeneity Limits Capacity in Lithium–Sulfur Batteries With Carbonate Electrolyte
Ayca Senol Gungor, Jean-Marc von Mentlen, Francisco Javier García-Soriano, Christian Zaubitzer, Milivoj Plodinec, Jean G. A. Ruthes, Sven Dunkel, Volker Presser, Alen Vizintin, Vanessa Wood*, Christian Prehal*
本研究探讨了碳酸锂硫电池中碳酸锂硫（CEI）沉积的空间分布特征，其与未经进一步改性的商用碳/硫（C/S）复合阴极的纳米和微观结构之间的关系，以及其与电化学性能的相关性。基于我们之前专注于纳米孔尺寸和硫负载等设计参数的研究，本研究重点探讨了微观结构（颗粒级）与纳米结构（孔隙级）在决定整体电化学行为方面的相互作用。通过恒流循环和恒流间歇滴定法（GITT），对平均孔径相同（0.8 nm）但粒径范围从1至8 µm的纳米多孔碳材料进行了测试。低温聚焦离子束扫描电子显微镜（Cryo-FIB-SEM）和低温透射电子显微镜/电子能量散射光谱（Cryo-STEM/EELS）揭示了单个放电后C/S颗粒中CEI的内部异质性及活性物质的分布情况。对放电后锂-硫电池电极进行的冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM）分析及X射线光电子能谱（XPS）进一步突显了颗粒表面的复杂CEI结构。一种考虑了颗粒尺寸依赖性内部异质性的简化分析，解释了活性体积分数、颗粒尺寸与容量之间的关联。
DOI: 10.1002/bte2.70111
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70111.
https://doi.org/10.1002/bte2.70111
11. Binder-Free NiCo(PO4)3 Nanosheet Electrode for Supercapattery With Enhanced Ion Transport and Long-Term Stability
Usman Ahmed, Faiza Bibi, Adnan Younis, Fawad Ahmad, Seitkhan Azat, Arshid Numan*, Fathalla Hamed*
在本研究中，报道了采用简单的水热法，在180°C下反应12小时，直接在镍泡沫上生长二水合磷酸镍钴（NCP）的合成方法。这种简便的方法产生了独特的片状和纳米片状形态，从而提供了丰富的电活性位点、增大的比表面积以及利于离子快速扩散的开放通道。凭借其独特的纳米片结构，NCP电极已成为下一代高性能超级电容器极具前景的候选材料。
DOI: 10.1002/bte2.70115
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70115.
https://doi.org/10.1002/bte2.70115
12. Enhanced High-Rate Cycling Performance of Nickel-Rich Li[Ni0.88Co0.09Mn0.03]O2 Cathodes Through Sc2O3 Doping
Parisa Mehdipour, Hossein Rostami*, Tao Hu, Ali Margot Huerta-Flores, Pekka Tanskanen, Pekka Tynjälä, Ulla Lassi
本研究探讨了Sc₂O₃掺杂对LiNi0.88Co0.09Mn0.03O2（LNCM88）电化学性能及结构稳定性的影响。研究将Sc2O3掺杂量设定为0.5、1和2.5（质量分数），并采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等多种表征技术，系统地研究了其影响。这些分析证实了Sc2O3的成功掺入，且阴极形态未发生显著变化。电化学表征表明，尽管初始容量随Sc含量的增加而降低，但容量保持率和倍率性能却显著提高。值得注意的是，掺入1%（质量分数）Sc2O3的样品在0.1C条件下循环100次后，放电容量为195.1 mAh/g，容量保持率约为93.1%。这些发现突显了Sc2O3掺杂的有效性，这是一种可行的策略，可增强富镍层状阴极在锂离子电池（LIB）应用中的电化学性能和商业潜力。整电池测试结果表明，掺杂Sc2O3的LNCM88具有更优的容量保持率，在1C条件下循环300次后仍保持83.2%，而未掺杂材料在相同条件下仅为76.4%。高倍率循环结果进一步证明，1 wt%的钪掺杂显著提高了LNCM88的耐久性，使其成为提高富镍层状正极材料在大功率锂离子电池应用中性能的极具前景的策略。
DOI: 10.1002/bte2.70114
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70114.
https://doi.org/10.1002/bte2.70114
13. Using Brewery Waste and Green Deep Eutectic Solvent for High Performance Sustainable Supercapacitors
Kiran Kumar Reddy Reddygunta, Florian Scholkopf, Loic Joanny, Ludivine Rault, Ludovic Paquin, Emmanuelle Limanton, Yann R. Leroux*
在本研究中，采用由甜菜碱和尿素组成的生物相容性DES，结合过氯酸钠（NaClO4）溶液（含水量20%），制备出一种杂化DES电解液，其离子电导率得到提高，粘度降低，电化学性能得到增强。该杂化DES被用作对称超级电容器中的电解液，该电容器采用源自酒糟的多孔活性炭。该碳材料通过900°C的一步碳化与活化工艺制备，形成了具有互连片状形态的分级多孔结构，展现出1828 m²/g的高比表面积和1.06 cm³/g的总孔体积。在1 M H2SO4水溶液中的电化学测试表明，在0.25 A/g电流密度下比电容为253 F/g，在10 A/g电流密度下保持率为54.5%，展现出优异的倍率性能。此外，使用混合DES电解液时，该对称装置表现出优异的工作电压（2.6 V），能量密度高达53.8 Wh/kg，最大功率密度为9.8 kW/kg，且经10,000次循环后电容保持率仍达78%。这些研究结果凸显了绿色、无毒且低成本的改性甜菜碱-尿素DES电解质在利用生物质衍生碳材料开发高性能、可持续超级电容器方面的潜力。
DOI: 10.1002/bte2.70118
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70118.
https://doi.org/10.1002/bte2.70118
14. Confined-Assembled FeNi Alloy-Embedded Porous Carbon Nanosheet Reactors as Efficient Bifunctional Electrocatalysts for Rechargeable Zinc-Air Batteries
Yafeng Li, Yannan Xia, Rui Wang*, Ren Luo, Zihan Meng, Shuyu Chen, Jiaqi Shuai, Hao Li*, Haolin Tang*
在本研究中，报道了一种基于模板辅助组装的策略，利用ZnO作为结构导向和牺牲性模板，制备了用于双功能氧电催化反应的嵌入FeNi合金的多孔碳纳米反应器。关键在于，与以往仅将ZnO用作孔隙形成剂的报道不同，该ZnO模板具有双重结构导向功能：它为碳纳米管的原位生长创造了有利的微环境，且在去除后能形成大量介孔。其关键的理论突破在于将分子自组装与可移除的ZnO模板相结合，构建出一种分级结构（概念上被描述为“多孔碳反应器”）该结构在单一材料中协同结合了高比表面积、高效的质量/电子传输以及丰富的FeNi/M-Nx活性位点。得益于这种独特的结构，所得催化剂展现出卓越的双功能ORR/OER活性，并实现了具有长期循环稳定性（超过200小时）的高性能可充电锌空气电池。这为先进无贵金属电催化剂的结构设计提供了切实可行的策略。
DOI: 10.1002/bte2.70119
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70119.
https://doi.org/10.1002/bte2.70119
15. Real-Time, Interpretable Diagnostics for Solid-State Batteries via Machine Learning on In Situ Impedance Spectra
Zachary Warren, Felipe Cuasquer, Regina Sanchez, Patricia A. Apellániz, Alejandro Almodóvar, Juan Parras, Nataly Carolina Rosero-Navarro*
本文将原位EIS与机器学习（ML）相结合，构建了一个轻量级且易于解释的诊断框架。通过将谱图编码为特征向量并训练基于树结构的多输出回归模型，我们实现了对电量状态和循环指数的实时预测，R²值大于0.99。特征重要性分析表明，主导的中低频响应分别与正极和负极的退化相关。值得注意的是，仅基于五个关键特征进行重新训练仍能保持亚百分比级别的精度，从而实现了适用于嵌入式固态电池管理系统、以阻抗为基础的毫秒级监测。
DOI: 10.1002/bte2.70122
Citation: Battery Energy, 2026, 5(3), e70122.
https://doi.org/10.1002/bte2.70122
