【太平洋科技快訊】近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州高等研究院潘挺睿教授、常煜研究員團(tuán)隊(duì)與中國科大談鵬教授團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院唐永炳教授、張帆研究員團(tuán)隊(duì)，成功開發(fā)出一種名為 " 一體式離電傳感技術(shù) " 的鋰離子電池原位膨脹力監(jiān)測技術(shù)。該研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《國家科學(xué)評論》上，為提升鋰離子電池的安全性和使用壽命帶來了新的希望。

針對上述挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一體式離電傳感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)巧妙地利用鋰離子電池自身的電解液和材料構(gòu)建傳感界面，無需額外封裝即可實(shí)現(xiàn)高精度壓力監(jiān)測。這項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有以下顯著優(yōu)勢。

高度兼容性： 與電池材料完全兼容，避免了傳統(tǒng)技術(shù)中因材料不匹配導(dǎo)致的性能問題。

穩(wěn)定性強(qiáng)： 有效解決了柔性壓力傳感器在腐蝕性電解液環(huán)境中長期穩(wěn)定性不足的難題。

高精度監(jiān)測： 能夠?qū)ε良墑e的膨脹力變化作出響應(yīng)，并精準(zhǔn)捕捉鋰枝晶不可逆沉積和 SEI 膜增厚導(dǎo)致的壓力累積。

研究團(tuán)隊(duì)通過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該技術(shù)的可靠性和有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)可以在電池內(nèi)穩(wěn)定工作超過 1 個月。通過監(jiān)測壓力曲線的不對稱性和峰值變化，可以精準(zhǔn)捕捉鋰枝晶生長和 SEI 膜增厚的過程。此外，在充放電循環(huán) 400 周的加速老化實(shí)驗(yàn)中，研究人員記錄了因 SEI 層增厚和鋰枝晶生長導(dǎo)致的壓力累積，發(fā)現(xiàn)壓力變化與電池容量衰減趨勢高度吻合。這進(jìn)一步證明了該技術(shù)能夠有效監(jiān)測電池內(nèi)部狀態(tài)，為早期預(yù)警和壽命評估提供重要依據(jù)。