在鋰離子電池技術的前沿探索中，一項由中國科學技術大學蘇州高等研究院與中國科學院深圳先進技術研究院聯合研發的創新技術——“一體式離電傳感技術”，近日在國際權威期刊《國家科學評論》上發布，為鋰離子電池的安全監測與壽命延長帶來了革命性的突破。
鋰離子電池作為電動汽車和儲能領域的核心動力源，其性能的優化一直是科研人員關注的重點。然而，鋰枝晶的生長和固體電解質界面（SEI）膜的增厚，這兩大難題如同懸在電池安全上的達摩克利斯之劍，嚴重威脅著電池的使用安全和循環壽命。傳統的監測手段，諸如植入式光纖監測和柔性壓力傳感器，雖有其效用，卻因系統復雜、光纖易損、在電解液環境中的長期穩定性不足等局限性，難以滿足實際應用的需求。
針對這一挑戰，研究團隊創新性地提出了一體式離電傳感技術，該技術巧妙地利用電池自身的電解液和材料，構建了一個無需額外封裝的傳感界面，實現了對電池內部壓力的高精度監測。這一技術的誕生，不僅規避了傳統監測方法中因材料不匹配導致的性能問題，還極大地提高了傳感器在腐蝕性電解液環境中的長期穩定性。
該技術的核心優勢在于其高度的兼容性、強大的穩定性和精準的監測能力。它不僅能夠與電池材料完美融合，避免了性能上的沖突，還能在電池內部穩定工作超過一個月，展現出了卓越的長期穩定性。更重要的是，該技術對帕級別的膨脹力變化極為敏感，能夠精準捕捉到鋰枝晶不可逆沉積和SEI膜增厚導致的壓力累積，為電池的安全監測提供了有力的技術支持。
為了驗證該技術的可靠性和有效性，研究團隊進行了一系列嚴格的實驗。實驗結果顯示，通過監測壓力曲線的不對稱性和峰值變化，該技術能夠準確地捕捉到鋰枝晶生長和SEI膜增厚的過程。在充放電循環400周的加速老化實驗中，研究人員記錄了因SEI層增厚和鋰枝晶生長導致的壓力累積，發現這些壓力變化與電池容量的衰減趨勢高度一致，進一步證明了該技術在電池內部狀態監測方面的準確性和實用性。
這項技術的成功研發，不僅為鋰離子電池的安全監測提供了新的解決方案，也為電池的壽命評估和維護提供了重要依據。隨著電動汽車和儲能系統的快速發展，這一技術的廣泛應用將有望進一步提升電池的安全性和使用壽命，為新能源產業的發展注入新的活力。
