锂电池安全升级！西浦研发电池漏液预警黑科技！

你是否也曾担心过手机或汽车电池过热？从智能手机到电动汽车，锂离子电池应用广泛，其安全问题也成为大家关注的焦点。虽然锂电池高效耐用，但一旦出现故障，后果不堪设想。

随着电动汽车日益普及，这一问题愈发严峻。仅2021年，全球就有超过20起锂电池故障引发的电车起火或爆炸事故。

近日，美国化学会《应用材料与界面》期刊上发表了一篇新研究。文章称，科研人员研发出了一种新型传感器，有望帮助避免此类危险事件的发生。

研究的第一作者、西交利物浦大学博士生赵良丹表示：“锂离子电池的应用十分广泛，从智能手机、笔记本电脑到电动汽车、军事装备等都离不开它。虽然它能量密度高、使用寿命长，但也伴随着较大的安全风险。”

电芯过热或受损时，会释放出挥发性的电解液蒸汽；蒸汽可能会被点燃，从而引发火灾或爆炸。因此，迫切需要研发出一种不仅灵敏度、选择性高，而且成本低、易集成、又节能的气体传感器。

良丹解释说：“这一严峻的安全挑战是我们研究的出发点。我们致力于实现电解液泄漏的早期检测，希望帮助开发更安全的电池管理系统，从而防止灾难性事故的发生，提高锂离子电池技术的整体可靠性。”

研究人员利用共价有机框架（COFs）材料研发出了这种灵敏度高、成本低的气体传感器。COFs是一种分子结构，可以通过设计选择性地检测特定气体。该研究首次将基于COFs传感器的计算辅助设计用于EC检测。

良丹说：“我们筛选了数百种材料，最终确定COF-QA-4是最佳选择。它具有很高的灵敏度和选择性，能够对有害的EC气体进行检测，同时不受其他气体的干扰，使得传感器能在危险升级前很久就检测到泄露。”

实验室数据显示，该传感器性能出色，能够检测到低至百万分之一（ppm）浓度的EC蒸汽。

COFs材料通过计算辅助方法，

选择性吸收EC蒸汽的筛选过程

研究人员指出，该传感器的影响可能远不止于电动汽车行业。它还可以集成到智能家居设备和工业安全系统的电池管理系统中，提供实时危险气体泄漏警报，构建预警体系，防止灾难性事故发生。

“制造商可以将传感器嵌入现有系统，采取主动措施规避危险。”良丹表示：“这一技术能在潜在故障升级前实现长期监测，从而挽救生命、保护财产安全。”

该研究由西交利物浦大学理学院化学与材料科学系丁理峰博士和董秋辰博士共同指导。