基于多特征融合的储能系统中磷酸铁锂时高蓄电池故障诊断策略研究
近年来，化石燃料对环境造成了巨大的污染，这导致许多行业发生了变化。与传统车辆相比，电动汽车更加环保[1]。在未来几十年里，电动汽车的数量将迅速增加[2]。由于电动汽车的兴起，传统能源汽车行业遭受了前所未有的沉重打击。众所周知，电池是电动汽车的动力来源。电池行业的蓬勃发展可以有效减少人们对化石燃料的严重依赖。从早期的铅蓄电池到Li-ion batteries（LIBs），再到目前的Na-ion batteries（NIBs），其发展方向显然正朝着高储能容量和快速充放电性能趋势发展[3]，[4]，[5]。此外，随着科学技术的发展，人们更愿意体验便捷的生活方式。与锂资源相比，地球上的钠资源更为丰富。在此背景下，NIBs应运而生。地球上的钠资源远多于锂资源，这意味着未来的NIBs在成本方面具有巨大优势[6]，[7]。负极材料是电池的重要组成部分。目前存在一种危机感，即常用的石墨对Li离子的储能仅为376 mA h/g，而对于NIBs而言，该容量几乎为零。这显然不足以满足科技产品日益增长的电力需求。因此迫切需要开发...
作为一种二维材料，graphene是科学研究的宠儿。由于其可调控的电子特性，2D材料已被开发用于碱金属离子电池的负极材料，例如graphene及其同素异形体、MXenes、MBenes和TMDs [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14]。此外，二维材料在纳米电子学和光电子学领域也展现出巨大的应用潜力。例如，Ga 2 TeS、Ga 2 TeS双层、GaN双层以及2D SiC 2等二维材料在光电子学领域已显示出广阔的前景[15], [16], [17], [18]。与三维材料相比，二维材料的结构往往较为平坦。这样一来，离子可以很容易地吸附在二维表面上。同时，金属离子在平面内的迁移势垒通常小于块体结构。经过大量研究人员的探索，多种先进的2D材料（如2D-C 558、C 568、T-graphene、penta-PC 2等）已被理论提出[19], [20], [21], [22], [23]。在过去一年中，一些优异的负极材料得到了探索，例如TiNX、SiP、T-BN、Nb 2 Se 2 C、2D Ni-TABQ [24], [25], [26], [27], [28]。它们均表现出卓越的储能性能和较低的离子迁移阻力。
分子束外延（MBE）技术的发展使得合成二维材料变得容易，包括stanene、silicene和borophene[29]、[30]、[31]。特别是，在Al(111)上发现了AlB₂单层[32]。Daiyu Geng等人证明了可以通过分子束外延在Al(111)上合成AlB₂单层，并验证了Dirac cones的存在[33]。我们知道，具有Dirac cones的二维材料通常表现出优异的载流子迁移率。这意味着它具有优异的导电性和作为电池材料的潜力。值得一提的是，相对分子质量小的化合物具有较高的储能潜力，而AlB₂单层恰好符合这一特征。因此，AlB₂单层的非凡潜力值得探索。
在这项理论研究中，采用第一性原理方法探讨了AlB 2单层作为LIBs/NIBs负极材料的可行性。结果表明，Li/Na离子能与AlB 2单层良好结合。值得注意的是，研究显示AlB 2单层具有高储能容量。开路电压计算结果证明其适合用作负极材料。因此，我们认为AlB 2单层是一种高储能容量的电极材料。
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