Nature重磅突破!中国智慧引领智能电池安全革命

mysmile 4个月前 (11-21) geo 43 0
Nature重磅突破!中国智慧引领智能电池安全革命

来源:北京理工大学微信公众号

您是否曾担心电池安全问题?2025年5月14日,北京理工大学陈浩森教授团队在Nature杂志发表论文,为智能电池安全提供了颠覆性方案。

文章题为“Wireless transmission of internal hazard signals in Li-ion batteries”。团队自主研制了无损植入式智能传感系统,可长期稳定测量并无线传输电池内部信号,实现早期故障预警,大幅提升安全性。

论文第一作者均为北理工自主培养,包括樊金保博士、刘晨晨硕士和李娜博士,通讯作者为陈浩森教授、孙磊副教授和宋维力教授,北理工为第一完成单位。

能源电池技术飞速发展,但安全隐患频发。2010-2024年,全球近万起锂离子电池事故警示我们:传统外部传感难以精准识别内部风险。植入式传感成为关键,但欧美方案存在密封破坏、信号屏蔽等瓶颈。

北理工团队另辟蹊径,提出中国方案:耐腐感知(测得准)、无损植入(埋得进)、跨屏传输(传得出)、智能预警(用得好)。这套组合拳破解了行业难题,像给电池装上“火眼金睛”。

团队开发的小型化传感系统,功耗极低(仅0.068‰),在商用电池中稳定运行1000次循环,容量保持率达93.74%。结合AI模型,它能精准定位电极断裂和热失效,提前发出警报。

未来十年,团队将聚焦三大方向:完善科学仪器、构建数字孪生电池、制造本质安全电池。这项技术将加速储能电站和电动汽车落地,推动行业迈向安全可持续未来。快来关注北理工,一起探索智能电池的无限可能!

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委等资助。

研究团队介绍

2015年,陈浩森教授创建能源电池研究方向,组建跨学科团队。十年来,团队与企业合作,解决电池设计、实验和制造难题。

成果得到清华大学高华健院士等指导,合作者包括李泓教授、姜汉卿教授等。共同第一作者为樊金保、刘晨晨、李娜,感谢前期探索的贡献者。

陈浩森

北京理工大学先进结构技术研究院教授

北理工教授、博导,国家重点研发计划首席科学家。主要从事固体力学研究,发表SCI论文100余篇,成果应用于宁德时代等单位,获多项奖项。

宋维力

北京理工大学先进结构技术研究院教授

北理工教授、博导,青年科学家项目首席。研究电化学工程,发表SCI论文100余篇,主持多项国家级项目。

孙磊

北京理工大学集成电路与电子学院副教授

北理工副教授、IEEE Senior Member。研究无线电子学,发表多篇论文,获部级科技进步奖。

樊金保

北京理工大学2022级博士研究生

北理工博士生,研究方向为电池数字孪生,发表多篇论文,获特等学业奖学金。

刘晨晨

北京理工大学2021级硕士研究生

北理工硕士生,研究锂离子电池热失控预警,发表多篇论文,获一等学业奖学金。

李娜

北京理工大学2022届博士研究生

现为北京科技大学博士后,研究电池材料与结构设计,发表SCI论文37篇,授权多项专利。

出品:北京理工大学党委宣传部

素材:先进结构技术研究院

来源:北京理工大学微信公众号

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