近日，南边科技年夜学深港微电子学院曾经玉强课题组于电池传感范畴取患上新进展。相干结果以“Nonintrusive thermal-wave sensor for operando quantification of degradation in co妹妹ercial batteries”为题发表于国际期刊Nature Co妹妹unications。曾经玉强助理传授是该论文的第一作者，南边科技年夜学深港微电子学院为第一单元.

锂离子电池是手机、电动汽车等产物的焦点储能器件。特定运行工况（如极度温度及倍率）轻易造成电池的过早衰减及热安全问题。深切理解真实世界的电池衰减是晋升现实运用中电池寿命、安全性和靠得住性的要害，依靠在进步前辈的电池传感技能。多种传感旌旗灯号已经被用在电池监测，如温度、压力、电化学、声学和光学等，然而，年夜大都现有传感技能具备繁杂、嵌入式及定性的特色，难以用在持久获取贸易电池的定量衰减信息。

图1非嵌入式热导率传感器用在电池衰减的无损监测

图2电池热导率与电解液耗损量及锂沉积量之间的定量瓜葛

素质上，电池传感触感染限在所采纳的监测旌旗灯号类型。于这一研究中，研究团队使用了电池热导率对于电池布局变化的强依靠性，首度将其作为电池衰减的定量指标。按照研究团队成立的电池热导率模子（图1），电池的两种重要衰减机制对于在其热导率有着相反的影响：析锂会降低负极颗粒与隔阂之间的收缩热阻而提高电池热导率，电解液耗损则会降低流体部门的有用热导率而降低电池热导率。经由过程一系列标定试验（图2），研究团队验证了这必然量模子的正确性。

图3丈量方案及数据阐发流程

图4快充历程中电池衰减的定量监测

于此基础上，研究团队开发了基在贴片式热导率传感器的丈量方案（图3），用在电池衰减的非嵌入式监测及定量评估。观点验证研究注解（图4），研究团队的要领可以定量区别锂沉积以和与副反映及锂沉积相干的电解液耗损。是以，该研究事情所开发的热传感要领具备简朴、非嵌入式及可量化的特色，可以或许及时监测真实世界的电池衰减，而且正确量化差别的衰减源，为基在非嵌入式热导率传感器的电池衰减定量评估打开了年夜门。

原文链接https://www.nature.com/articles/s41467-023-43808-9