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发布日期:2025年5月05日
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中国科大开发出长效稳定的锂离子电池原位膨胀力监测技术

本报讯 中国科大苏州高等研究院潘挺睿教授、常煜研究员团队与中国科大工程科学学院热科学和能源工程系谈鹏教授团队,中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳教授、张帆研究员团队合作开发了一种基于一体式离电传感技术的新型原位监测技术,利用锂离子电池自身的电解液和材料构建传感界面,无需额外封装即可实现高精度压力监测。这种结构不仅与电池材料高度兼容,还解决了传统柔性压力传感器在腐蚀性环境中的稳定性难题。相关研究成果于4月25日发表在《国家科学评论》上。

实验表明,一体式离电传感技术可以对Pa级别的膨胀力变化产生响应,并能在电池内稳定工作超过1个月。该技术可通过压力曲线不对称性和峰值变化捕捉到锂枝晶的不可逆沉积。作为验证,通过充放电循环400周加速老化实验,记录了因SEI层增厚和锂枝晶生长导致的压力累积,发现压力变化与容量衰减趋势高度吻合。该技术为智能电池设计开辟了新路径,其低成本、高精度和长寿命特性尤其适用于车载电池管理系统。

中国科大苏州高等研究院智能医疗器械研究中心的常煜、汪若江以及中国科学院深圳先进院的程玙和贾蕊为本文第一共同作者;中国科大苏州高等研究院智能医疗器械研究中心潘挺睿、常煜,工程科学学院热科学和能源工程系谈鹏,中国科学院深圳先进技术研究院的唐永炳和张帆为文章的共同通讯作者。

(苏州高等研究院 热科学和能源工程系 科研部)