中科院研发新型固态电解质，可及时检测锂枝晶生成

锂电池长期存在一个难题：在充放电过程中，电池内部会生成锂枝晶，枝晶持续生长并刺穿隔膜后，财经常识会引发电池内部短路，进而带来起火风险。过去主要依靠外部温度、压力传感器进行安全检测，但很难在早期发现电池内部的异常。

中科院化学研究所的科研团队研发出一种具备传感能力的复合固态电解质，能够在电池发生彻底短路之前捕捉到锂枝晶生长的信号，并提前发出预警。

这项技术借鉴了生物神经元的信号传递逻辑。材料由两部分组成：无机固态电解质纳米颗粒作为感知单元，外层包裹聚合物电解质保护层。电池正常工作时，保护层将锂金属与感知颗粒隔开，不影响锂离子的正常流通。

当危险的锂枝晶不断生长并戳穿聚合物保护层、接触到无机感知颗粒时，就会触发内部化学反应，从而将肉眼不可见的微观枝晶生长转化为可读取的电压信号。

外部设备读取到电压变化后，即可判断电池内部已经长出锂枝晶，并及时预警，避免其发展为严重短路事故。

以往固态电解质的主要作用是尽量阻挡锂枝晶，属于被动防御。此次研究将原本代表电池损坏的界面反应用作感知信号，实现了从被动阻挡到主动检测预警的转变，在思路上具有突破意义。

该成果已发表在《自然·传感》期刊，研究获得国家自然科学基金委、中科院的项目支持。

目前该技术仍处于实验室研究阶段，距离装车应用和消费电池大规模量产还有一段距离，但它为下一代智能锂电池提供了新方向。若后续实现落地，手机、电动车、储能电池的安全水平将进一步提升。

(a) 生物神经系统中神经元的电—化学—电信号转导机制；(b) 基于本征传感单元的智能锂电池设计及具有枝晶传感功能的固态电解质的工作原理。