锂离子电池（LIBs）作为理想的储能系统之一，由于其高功率密度和高能量密度成为现代社会发展必不可少的部分。然而，作为将化学能转化为电能的动力源，在加热，挤压，碰撞或过度充电的情况下，LIB的安全问题已经引起了消费者的极大关注。大部分LIBs安全问题通常是由电解质泄漏引起的有机蒸气的爆燃或爆炸引起的，而且很难通过车载设备在早期发现损坏的电池组。在电池结构和组成方面没有新突破的情况下，实时监测电池状态可能是确保LIBs安全的最有效途径。

近日，同济大学黄佳教授报道了一种新型的电子传感器，该传感器由独特的离子导电金属有机骨架（IC-MOF）薄膜制成，用于检测锂离子电池（LIB）电解质泄漏。

文章要点

1）研究人员对基于输出电流，电容和等效电阻的传感信号进行了全面研究和比较。电子传感器可以在几秒钟内快速检测出碳酸二甲酯（50 ppb）和LIB电解质（20 nL）泄漏。

2）机理研究表明，IC-MOF薄膜中分析物与金属离子之间的直接相互作用使得传感器具有超高灵敏度和响应速度。

3）通过测试显示电解质泄漏的实际LIB，研究人员进一步证明了传感器的实时检测。此外，传感器能够发出泄漏信号，而泄漏的电池电压可以保持与原始电池几乎相同的电压达几个小时，这表明该传感器具有数小时的预警能力。

4）研究人员展示了传感器的长期稳定性（在环境大气中经过6个月的测试，变化可忽略不计）。

Lu et al., Ultrasensitive Detection of Electrolyte Leakage from Lithium-Ion Batteries by Ionically Conductive Metal-Organic Frameworks, Matter (2020)

DOI：10.1016/j.matt.2020.05.021

https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.05.021