近日，中國科學技術大學蘇州高等研究院潘挺睿教授、常煜研究員團隊與中國科大談鵬教授團隊，聯合中國科學院深圳先進技術研究院唐永炳教授、張帆研究員團隊，成功開發出一種名為“一體式離電傳感技術”的鋰離子電池原位膨脹力監測技術。該研究成果已發表在國際知名期刊《國家科學評論》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。

鋰離子電池因其高能量密度和長循環壽命，已成為電動汽車和儲能系統的核心組件。然而，鋰枝晶生長和固體電解質界面(SEI)膜增厚等問題，嚴重威脅著電池的使用安全和服役壽命。實現對這些問題的早期預警和精準監測，對于保障電池安全至關重要。然而，傳統的監測方法，如植入式光纖監測和柔性壓力傳感器，存在著系統尺寸大、光纖力學性能脆弱、在腐蝕性電解液環境中長期穩定性不足等問題，難以滿足實際應用需求。

針對上述挑戰，研究團隊開發的一體式離電傳感技術應運而生。該技術巧妙地利用鋰離子電池自身的電解液和材料構建傳感界面，無需額外封裝即可實現高精度壓力監測。這項創新設計具有以下顯著優勢。

高度兼容性：與電池材料完全兼容，避免了傳統技術中因材料不匹配導致的性能問題。

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

高精度監測：能夠對帕級別的膨脹力變化作出響應，并精準捕捉鋰枝晶不可逆沉積和SEI膜增厚導致的壓力累積。

研究團隊通過一系列實驗驗證了該技術的可靠性和有效性。實驗結果表明，該技術可以在電池內穩定工作超過1個月。通過監測壓力曲線的不對稱性和峰值變化，可以精準捕捉鋰枝晶生長和SEI膜增厚的過程。此外，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，發現壓力變化與電池容量衰減趨勢高度吻合。這進一步證明了該技術能夠有效監測電池內部狀態，為早期預警和壽命評估提供重要依據。