重庆科研团队成功“撬开”锂电池“黑箱”

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5月19日，两江协同创新区传来重磅消息，华东师范大学重庆研究院曾和平教授团队，成功研发出一款全新检测技术——瞬态干涉光谱技术，成功“撬开”锂电池的“黑箱”，实现了对电池内部状态的实时、精准观测。
我们日常使用的手机、电动车、充电宝，核心部件包括锂电池。但长期以来，锂电池有一个最大的短板：它是一个完全封闭的“黑箱”。电池在充电、放电过程中，内部材料如何变化、有没有产生损耗、隐患故障从何而来，我们从外部完全看不见。电池用久了为什么不耐用、突然鼓包、发热甚至出现安全隐患，缺少直观、精准的判断依据。
瞬态干涉光谱技术，能有效解决“黑箱”难题。据介绍，该技术用全新激光探测原理实现突破，科研人员通过3束飞秒激光，在空气中构建出数微米宽的超细等离子体光栅通道，高度聚集激光能量，形成超强极端电场。该电场可让激光精准作用于电池材料，可控打断内部分子键、触发微观物理反应。科研人员通过分析原子、离子碎片光谱，就能精准还原电池内部材料的化学状态和细微变化。
通俗来说，这项技术就像给锂电池装上了“高清内窥镜”，能清晰区分电池内部有益的活性锂化合物，以及有害的氧化锂副产物。据介绍，氧化锂是锂电池衰减老化的主要诱因，会直接导致电池续航缩水、内阻升高，严重时还会引发热失控、起火等安全事故。
- n  i) B( l: S  \为进一步提升检测精准度，团队将该技术与机器学习深度融合，实现了智能化精准检测。这套系统可精准识别电池内部低至0.3%的锂浓度细微变化，识别准确率高达94.7%，能提前捕捉电池隐性损耗和早期故障，实现安全风险前置预警。
. M( `$ d; v5 N' D+ ?( L( C8 C6 V- ^1 @相较于传统检测手段，该技术适配性极强，不受材料形态限制，可对薄膜、厚电极、粉末等各类电池材料，以及固、液、气多形态样品开展检测，广泛适用于各类新材料体系。
" \- C  K! \: B2 k  {7 m3 v: ~据悉，目前，该技术成果已以封面论文形式，刊发于国际能源领域顶级期刊《能源与环境科学》（Energy & Environmental SCIence）。业内权威评价，该技术填补了行业长期空白，为电池高精度、高效率故障诊断和状态监测，开辟了全新的技术道路。（新重庆-重庆日报记者 申晓佳）
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