IT之家 10 月 18 日消息，10 月 16 日，中国科学院化学研究所发布了最新研究成果。锂二次电池（可充电电池）已广泛用于便携式电子设备、电动汽车、大规模储能等领域。然而，在电池充放电过程中，锂枝晶的生长与穿透会引发内部短路，甚至导致热失控，严重威胁锂二次电池的安全使用。当前的安全监测主要依赖温度、压力等外部传感器，难以直接捕获电池内部的早期局部故障。因此，开发具备本征传感能力的固态电解质，对提升锂电池的安全性和智能化水平至关重要。

在中国科学院、国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委等机构的资助下，化学所分子纳米结构与纳米技术实验室郭玉国团队，提出了一种带有枝晶传感功能的复合固态电解质，用于智能锂电池。借鉴生物神经元的“电-化学-电信号”信号传导机制，将无机固态电解质纳米颗粒作为感知单元，聚合物电解质作为保护层，在保障锂离子传输的同时，防止正常循环过程中无机组分与锂金属直接接触。

当锂枝晶穿透聚合物层并接触无机组分时，会触发界面化学反应，将微观枝晶穿透转化为宏观电压信号。研究表明，该复合固态电解质能在电池内部严重短路前产生明显的外部电压响应，实现了锂枝晶的识别与预警。

IT之家注意到，这项研究将传统被视为电池失效因素的界面反应转变为主动的安全感知，使固态电解质从“被动抑制枝晶”转向“主动感知枝晶”，为智能锂电池设计开辟了新路径。

参考

  • A dendrite-sensing composite solid electrolyte for smart lithium batteries