固态电池嵌入式光学传感

把光纤光栅传感器埋进固态电解质，实时监测电池充放电中的内部应变，提前发现裂纹、分层和短路风险。

Jiayong, Pan · 魏中宝 · 何洪文 · 王睿 · Chen, Liqun · Lingshi, Zhang · Yu, Yifei

Energy Storage Materials 2026

技术优势

提前预警失效

差分应变幅值的衰减在电压、库仑效率和容量等电学指标之前出现，可以作为内部损伤的关键前兆。

定位应变不均匀

多光栅光纤传感器可实时监测电解质内部和电极-电解质界面的应变分布，揭示导致电极开裂的显著应变不均匀性。

应用场景

• 固态电池：在固态电池内部植入光纤传感器，实时监测电解质应变和电极-电解质界面应变，评估机械稳定性。
• 电池安全监测：通过监测差分应变幅值的衰减，在电学失效前预警软短路风险，提升电池安全性。
• 原位表征：提供一种嵌入光纤传感器的原位表征方法，实时获取电池内部应变数据。
• 电池失效分析：揭示电极开裂和界面分层的力学根源，为失效分析提供直接证据。