外媒报道(SodiumBatteryHub,英国钠电资讯媒体,2026-08-13):暨南大学郭团教授、麦文杰教授团队与武汉大学方永进教授团队在光学期刊《Light: Science & Applications》发表题为"Operando tracking of ion kinetics and state-of-charge via multiresonant fiber-optic grating sensors in sodium-ion batteries"的研究论文(DOI: 10.1038/s41377-026-02388-1),提出一种可植入式多谐振光纤光栅(MFG)传感器。
该传感器利用光纤表面倏逝场对界面折射率的敏感响应,可在电池正常充放电过程中原位(operando)监测电极-电解液界面的钠离子浓度变化,实现折射率分辨率10⁻⁶ RIU、亚微米空间分辨率的界面测量,无需拆解电池。
MFG传感器通过监测多谐振光栅中截止模的振幅及其时间导数来解码离子输运动力学,研究发现钠离子在电极表面的吸附与向电极内部的扩散之间存在一个"中间阶段";较短的中间阶段与更优的快充性能相关,意味着快充瓶颈不仅取决于体相扩散,界面早期动力学同样构成关键环节。研究同时建立了基于离子通量的SoC估算模型:光信号振幅的时间积分与电池SoC呈高度线性关系,为电池管理系统提供了一条物理可溯源的SoC监测路径,避免了传统电压/电流积分法在温度、老化、迟滞等条件下的偏差。
本项成果为实验室阶段的基础研究(硬币型/实验级电池验证),"学术成果非商业化",传感器尚需工程化验证与规模化集成,不能等同于商业化产品;论文所述SoC估算线性关系基于实验条件下的测量结果,实际电池管理系统中的适用性仍需进一步验证。
