近日，華東師范大學重慶研究院曾和平教授團隊，成功研發出一款全新檢測技術——瞬態干涉光譜技術，成功“撬開”鋰電池的“黑箱”，實現對電池內部狀態的實時、精準觀測。
據了解，長期以來，鋰電池存在一個最大的短板：是一個完全封閉的“黑箱”。電池在充電、放電過程中，內部材料如何變化、有沒有產生損耗、隱患故障從何而來，我們從外部完全看不見。電池用久了為什么不耐用、突然鼓包、發熱甚至出現安全隱患，缺少直觀、精準的判斷依據。
瞬態干涉光譜技術，能有效解決“黑箱”難題。據介紹，該技術用全新激光探測原理實現突破，科研人員通過3束飛秒激光，在空氣中構建出數微米寬的超細等離子體光柵通道，高度聚集激光能量，形成超強極端電場。該電場可讓激光精準作用于電池材料，可控打斷內部分子鍵、觸發微觀物理反應。科研人員通過分析原子、離子碎片光譜，就能精準還原電池內部材料的化學狀態和細微變化。
這項技術就像給鋰電池裝上了“高清內窺鏡”，能清晰區分電池內部有益的活性鋰化合物，以及有害的氧化鋰副產物。據介紹，氧化鋰是鋰電池衰減老化的主要誘因，會直接導致電池續航縮水、內阻升高，嚴重時還會引發熱失控、起火等安全事故。
為進一步提升檢測精準度，團隊將該技術與機器學習深度融合，實現了智能化精準檢測。這套系統可精準識別電池內部低至0.3%的鋰濃度細微變化，識別準確率高達94.7%，能提前捕捉電池隱性損耗和早期故障，實現安全風險前置預警。
相較于傳統檢測手段，該技術適配性極強，不受材料形態限制，可對薄膜、厚電極、粉末等各類電池材料，以及固、液、氣多形態樣品開展檢測，廣泛適用于各類新材料體系。
據悉，目前該技術成果以封面論文形式，刊發于國際能源領域頂級期刊《能源與環境科學》。業內人士普遍認為，該技術填補了行業長期空白，為電池高精度、高效率故障診斷和狀態監測，開辟了全新的技術道路。
轉自：中國能源報
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