2.5 前景与展望

发展电动车辆是实现汽车工业弯道超车的重要手段，如果电动车辆发展顺利，将成为支撑经济平稳发展的新增长点，同时将带动相关产业的发展及技术进步。但是，就目前电动车辆发展水平看，作为电动车辆心脏的电池存在严重安全隐患。电池电极材料表征具有诱人前景，该领域源于对化学问题和热问题的研究，至今许多想法（如位错动力学等）和实验手段（如TEM等）仍在研究中发挥重要作用。但大电流/快速温升非平衡状态与微尺度耦合能量传输等，无论在实验理论、模型，还是在表征手段上至今都存在许多尚未解决并急需探索的问题。对非平衡状态微结构能量传输损伤的微尺度定量表征实验稀少，远未解决问题，这是电池实验表征的新挑战，同时也是电动车辆技术新的发展机遇。我们发展了CDFTEM技术表征非平衡状态下微尺度性能，提出实时加载、样品制备与分析的具体手段，部分解释了位错/应变/空洞的演化破化机制。我们将以电池电极材料为研究对象，采用实验理论与表征结合，研究非平衡状态下位错/应力电极/空洞等与应力/快速温升等耦合条件的内在关联，探索位错在应力界面的稳定性与位错攀移导致界面偏聚问题，获得合理位错/应力电极/应力迁移微尺度定量表征方法。综合考察目前本领域的研究工作，急需开展电池电极材料实验研究，提供既定量表征电池能量传输规律，又令人信服的科学依据，这符合电池实验表征的发展和电动车辆实际需求的牵引。及早开展研究对表征电池性能能量传输、揭示电池微结构缺陷和推动电动车辆发展具有重要意义。