重慶科研團隊成功“撬開”鋰電池“黑箱”
來源：重慶日報 時間：2026-05-20 15:27
5月19日，兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)傳來重磅消息，華東師范大學重慶研究院曾和平教授團隊，成功研發(fā)出一款全新檢測技術(shù)——瞬態(tài)干涉光譜技術(shù)，成功“撬開”鋰電池的“黑箱”，實現(xiàn)了對電池內(nèi)部狀態(tài)的實時、精準觀測。
我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C、電動車、充電寶，核心部件包括鋰電池。但長期以來，鋰電池有一個最大的短板：它是一個完全封閉的“黑箱”。電池在充電、放電過程中，內(nèi)部材料如何變化、有沒有產(chǎn)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(fā)熱甚至出現(xiàn)安全隱患，缺少直觀、精準的判斷依據(jù)。
瞬態(tài)干涉光譜技術(shù)，能有效解決“黑箱”難題。據(jù)介紹，該技術(shù)用全新激光探測原理實現(xiàn)突破，科研人員通過3束飛秒激光，在空氣中構(gòu)建出數(shù)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(nèi)部分子鍵、觸發(fā)微觀物理反應?？蒲腥藛T通過分析原子、離子碎片光譜，就能精準還原電池內(nèi)部材料的化學狀態(tài)和細微變化。
通俗來說，這項技術(shù)就像給鋰電池裝上了“高清內(nèi)窺鏡”，能清晰區(qū)分電池內(nèi)部有益的活性鋰化合物，以及有害的氧化鋰副產(chǎn)物。據(jù)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(xù)航縮水、內(nèi)阻升高，嚴重時還會引發(fā)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(shù)與機器學習深度融合，實現(xiàn)了智能化精準檢測。這套系統(tǒng)可精準識別電池內(nèi)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(xiàn)安全風險前置預警。
相較于傳統(tǒng)檢測手段，該技術(shù)適配性極強，不受材料形態(tài)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(tài)樣品開展檢測，廣泛適用于各類新材料體系。
據(jù)悉，目前，該技術(shù)成果已以封面論文形式，刊發(fā)于國際能源領(lǐng)域頂級期刊《能源與環(huán)境科學》（Energy & Environmental Science）。業(yè)內(nèi)權(quán)威評價，該技術(shù)填補了行業(yè)長期空白，為電池高精度、高效率故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測，開辟了全新的技術(shù)道路。（申曉佳）
責任編輯：許艷
