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我校郭团教授、麦文杰教授等在储能设备光纤原位检测领域取得重要成果

发布时间:2018-07-17 发布单位:资产经营有限公司 来源:暨南大学

电化学储能设备(如超级电容器)等被认为是目前储能效率最高、最具发展前景的新型能量存储设备,被广泛应用于清洁电力、电动汽车、移动医疗、便携式电子设备等领域。如何准确监控超级电容器工作状态下的实时储能及健康状态,对于深入理解其工作机制、分析并解决其衰减老化原因具有重要意义,并且也可及时发现储能效率陡降的储能设备,避免续航能力中断带来的重大事故。电化学储能设备现有的测试技术主要包括循环伏安测试、恒流充放电测试等,这些技术均不具备实时在线监测的能力。近些年,科研人员也提出包括原位透射电镜或冷冻电镜等原位探测技术,但其检测设备体积庞大、价格昂贵,不宜在现场应用。

为了解决上述问题,郭团教授、麦文杰教授等人发展了全新的等离子共振增强型倾斜光纤光栅超高灵敏传感技术。该技术将能量高度密集的等离子体共振场汇聚于头发丝大小的光纤波导上,可实现对储能设备电极表面纳米尺度范围内的自由电子、离子局域密度场的超高精度检测,从而实时、原位检测储能设备的工作状态,实时读取储能设备工作状态下的电流、电势、电容、温度等重要工作参数信息,为使用者提供储能设备全面的健康状态信息。由于光纤体积小,可直接植入储能设备内部,实现终生检测。该研究成果以“In Situ Plasmonic Optical Fiber Detection of the State of Charge of  Supercapacitors for Renewable Energy  Storage”(面向再生能源储能电容原位检测的等离子体共振光纤传感技术)为题,于2018年6月6日在Light: Science & Applications(《光:科学与应用》)上发表,并被选为期刊封面论文。