2.5 前景與展望

發展電動車輛是實現汽車工業彎道超車的重要手段，如果電動車輛發展順利，將成為支撐經濟平穩發展的新增長點，同時將帶動相關產業的發展及技術進步。但是，就目前電動車輛發展水平看，作為電動車輛心臟的電池存在嚴重安全隱患。電池電極材料表征具有誘人前景，該領域源于對化學問題和熱問題的研究，至今許多想法（如位錯動力學等）和實驗手段（如TEM等）仍在研究中發揮重要作用。但大電流/快速溫升非平衡狀態與微尺度耦合能量轉換等，無論在實驗理論、模型，還是在表征手段上至今都存在許多尚未解決并急需探索的問題。對非平衡狀態微結構能量轉換損傷的微尺度定量表征實驗稀少，遠未解決問題，這是電池實驗表征的新挑戰，同時也是電動車輛技術新的發展機遇。我們發展了CDFTEM技術表征非平衡狀態下微尺度性能，提出實時加載、樣品制備與分析的具體手段，部分解釋了位錯/應變/空洞的演化破化機制。我們將以電池電極材料為研究對象，采用實驗理論與表征結合，研究非平衡狀態下位錯/應力電極/空洞等與應力/快速溫升等耦合條件的內在關聯，探索位錯在應力界面的穩定性與位錯攀移導致界面偏聚問題，獲得合理位錯/應力電極/應力遷移微尺度定量表征方法。綜合考察目前本領域的研究工作，急需開展電池電極材料實驗研究，提供既定量表征電池能量轉換規律，又令人信服的科學依據，這符合電池實驗表征的發展和電動車輛實際需求的牽引。及早開展研究對表征電池性能能量轉換、揭示電池微結構缺陷和推動電動車輛發展具有重要意義。