研究电池电极在循环过程中发生的化学机械应力对于延长储能器件的循环寿命至关重要。在固态电池中由于固态电解质具备刚性可以通过器件传输应力，因而应力监测对于固态电池尤其重要。然而，通常使用的压力监测手段需要依赖于电池外部的传感器而对于电池内部局部应力变化无能为力。近日，法国学院Jean-Marie Tarascon等报道了一种研究电池运行期间正负电极以及电极/电解液界面处发生的化学机械应力的方法。

文章要点

1）研究人员将光纤布拉格光栅传感器（FBG）含有液态或固态电解质的电池内部，通过监测电池循环过程中的光学信号并进一步将其转化为压力信号且与电压曲线相关联，从而获得与电池内部压力变化相关的信息。

2）研究人员使用FBG对含有液态或固态电解质的InLi_x和Li_xSi电极中Li驱动的应力变化进行了内部操作监测。并展示了FBG传感器在不同全固态电池配置（InLi_x | Li₃PS₄ | Li₄Ti₅O₁₂或InLi_x | Li₃PS₄ | InLi_x）的不同位置的工作场景。借助经验和理论模型的数据分析，研究人员对电极和界面上的应力变化情况进行了评估。此外，作者还认为这种原位表征技术对全固态锂电池局部灵敏度十分有益，这是外力传感器无法实现的。

参考文献

Laura Albero Blanquer et al, Optical sensors for operando stress monitoring in lithium-based batteries containing solid-state or liquid electrolytes, Nat. Commun.  ,2022

DOI:10.1038/s41467-022-28792-w

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28792-w