刘彦辉圆满完成博士论文答辩

文摘   科学   2024-11-05 07:30   中国香港  
2024年10月31日,理大火灾安全实验室21级博士生刘彦辉通过线上线下结合的方式,圆满完成了博士论文答辩。其博士论文题目为 “低气压下电池火灾安全基础研究 (Fundamental Study of Battery Fire Safety under the Low Ambient Pressure)” ,首席指导老师为黄鑫炎教授,合作导师为肖赋教授。
该论文结合实验研究与数值模拟方法,确定了低环境气压条件下电池热失效的临界条件,分析了热失控传播的关键因素,揭示了环境气压对电池火灾的影响机制。研究成果有望为航空航天及高海拔等低压环境中的电池火灾风险评估提供参考。
刘彦辉的论文答辩(viva)由香港理工大学的王宁添教授主持,外审专家为英国帝国理工学院 (Imperial College London) 的Monica Marinescu 教授,及郑州大学的金阳教授。在答辩中,刘彦辉依次介绍了课题的研究背景、研究方法、实验平台搭建、理论分析、数值模型构建、结果展示、研究结论及未来展望。在公开提问和评论环节,详细解答了现场和线上观众对论文的提问。

在随后的闭门答辩中,答辩委员会以专业而严谨的态度,对刘彦辉博士研究课题的各个方面进行了考察,既肯定了工作中的亮点,也指出了不足之处,并对论文提出了进一步修改的意见和建议。经过近两个小时的答辩,答辩委员会一致评定刘彦辉的博士论文答辩为“优秀(Excellent)”,并建议授予其哲学博士学位。

刘彦辉与答辩委员会和导师合影

刘彦辉于2019年进入香港理工大学攻读硕士,随后加入理大火灾安全实验室,在黄鑫炎老师的指导下开展锂离子电池火灾安全的研究。博士在读期间,他在能源安全和火灾科学的SCI期刊上发表多篇学术论文;并在国际消防安全科学会议、亚澳火灾科学技术会议、国际锂电池火灾安全研讨会等学术会议上作报告。
刘彦辉在博士论文中包含的期刊论文如下:
  1. Y. Liu, H. Niu, Z. Li, J. Liu, C. Xu, and X. Huang (2021). Thermal runaway characteristics and failure criticality of massive ternary Li-ion battery piles in low-pressure storage and transport. Process Safety and Environmental Protection. 155, 486-497.
  2. Y. Liu, H. Niu, J. Liu, and X. Huang (2022). Layer-to-layer thermal runaway propagation of open-circuit cylindrical Li-ion batteries: Effect of ambient pressure. Journal of Energy Storage. 55, 105709.
  3. Y. Liu, H. Niu, C. Xu, and X. Huang (2022). Thermal runaway propagation in linear battery module under low atmospheric pressure. Applied Thermal Engineering. 216, 119086. 
  4. Y. Liu, C. He, G. Offer, H. Wang, X. Huang, and T. Zhao (2024). Modelling Thermal Runaway of Cylindrical Battery under Sub-atmospheric Pressures. (under review)
刘彦辉读博期间还获得了理大访问奖学金资助,前往英国帝国理工学院王慧智教授课题组访问学习。此外,还参与多项电池火灾安全领域的研究,在博士课题之外,与香港科技大学、香港城市大学、南方科技大学、中科大、东南大学、广州工业技术研究院等科研机构合作发表多篇论文。
  • L. Zhang, Y. Liu, X. Huang (2024). Dynamic Thermal Runaway Evolution of Li-ion Battery during Nail Penetration, International Journal of Heat and Mass Transfer, 233, 126020.
  • S. Ahmad, Y. Liu, S. Khan, S. Shah, X. Huang (2024). Modeling Liquid Immersion-Cooling Battery Thermal Management System and Optimization via Machine Learning, International Communication of Heat and Mass Transfer, 158, 107835.
  • C. He, Y. Liu, X. Huang, S. Wan, P. Lin, J. Sun, T.S. Zhao (2024). A reduced-order thermal runaway network model for predicting thermal propagation of lithium-ion batteries in large-scale power systems, Applied Energy, 373, 123955.
  • Y. Liu, L. Zhang, X. Huang, M. Hao, X. Huang (2024). Laser-induced thermal runaway dynamics of cylindrical lithium-ion battery, Journal of Energy Storage, 86, 111337.
  • Y. Liu, L. Zhang, Y. Ding, X. Huang, X. Huang (2024). Effect of thermal impact on the onset and propagation of thermal runaway over cylindrical Li-ion batteries, Renewable Energy, 222, 119910.
  • C. He, Y. Liu, X. Huang, S. Wan, Q. Chen, J. Sun, T. Zhao (2024). A transient multi-path decentralized resistance-capacity network model for prismatic lithium-ion batteries based on genetic algorithm optimization, Energy Conversion and Management, 300, 117894.
  • Y. Liu, G. Aldan, X. Huang, M. Hao (2023). Single-phase static immersion cooling for cylindrical lithium-ion battery module, Applied Thermal Engineering, 233, 121184.
  • S. Ahmad, Y. Liu, S.A. Khan, M. Hao, X. Huang (2023). Hybrid battery thermal management by coupling fin intensified phase change material with air cooling, Journal of Energy Storage, 64, 107167.
  • H. Niu, C. Chen, Y. Liu, L. Li, Z. Li, D. Ji, X. Huang (2022). Mitigating Thermal Runaway Propagation of NCM 811 Prismatic Batteries via Hollow Glass Microspheres Plates, Process Safety and Environmental Protection, 162, 672-683.
  • J. Weng, D. Ouyang, Y. Liu, M. Chen, Y. Li, X. Huang, J. Wang (2021). Thermal runaway propagation of Li-ion batteries: Effect of oxygen level and dilution gas, Journal of Power Sources, 509, 230340.
  • Y. Liu, P. Sun, H. Niu, X. Huang, G. Rein (2020). Propensity to self-heating ignition of non-operating pouch Lithium-ion battery pack on a hot boundary, Fire Safety Journal, 120, 103081
  • Y. Liu, P. Sun, S. Lin, H. Niu, X. Huang (2020). Self-heating ignition of open-circuit cylindrical Li-ion battery pile: Towards fire-safe storage and transport, Journal of Energy Storage, 32, 101842.
  • H. Niu, C. Chen, D. Ji, L. Li, Z. Li, Y. Liu, X. Huang (2020) Thermal-runaway propagation over a linear cylindrical battery module, Fire Technology, 56, 2491–2507. 
同时,刘彦辉还获得大湾区STEM优胜奖新威学术论文人气奖国际锂电池火灾安全研讨会优秀论文奖等荣誉,也同时担任多个SCI期刊审稿人。祝贺刘彦辉同学答辩成功,希望在今后的科研道路上取得更丰硕的成果!


毕业生介绍

刘彦辉:香港理工大学博士生,研究方向为电池火灾安全与消防技术。

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图文 | 刘彦辉

编辑 | 谢伟康

审核 | 黄鑫炎

理大火灾安全科学
香港理工大学火灾安全科学实验室(黄鑫炎博士课题组),致力于消防安全领域的科普,火灾科学与技术的分享。
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