近日，国际分析化学权威杂志《Analytical Chemistry》在线发表了我院环境所纳米光电传感与环境分析课题组题为“Universal Gas-Sensitive Detection of Various Lithium-Ion Battery Electrolyte Leakages via Ag@Ag₂O-Functionalized SnO₂ Nanoflowers with Abundant Oxygen Vacancies”的研究论文（DOI: 10.1021/acs.analchem.4c05997）。安徽大学为唯一通讯单位，物质科学与信息技术研究院研究生孙玺茜和李云凤为共同第一作者，陈黎副教授和郭正教授为本文共同通讯作者。

图1 开发的传感器实现对不同类型的电解液的检测

锂离子电池作为新能源技术的核心组件，广泛应用于电动汽车、储能电站等领域。然而，长期使用或极端条件下，电池内部易燃电解液易发生微量泄漏，可能引发热失控甚至爆炸。传统监测手段（如温度、电压检测）难以捕捉早期泄漏信号，而精密仪器（如气相色谱-质谱联用）则存在成本高、操作复杂等问题。如何实现多组分电解液泄漏的实时普适性检测，成为行业亟待解决的难题。在双聘教授黄行九教授的指导下，以及课题组前期纳米敏感材料合成及对有毒、有害危险性气体检测的研究基础上（J. Hazard. Mater.2024, 463, 132940；Inorg. Chem.2024, 63, 11438；Inorg. Chem. 2024, 63, 18285；Sens. Actuators B Chem. 2024,407, 135489；Sens. Actuators B Chem. 2024,418, 136261；Sens. Actuators B Chem. 2025,426, 137125），本研究采用自模板热解策略合成了以Ag@Ag₂O功能化的SnO₂纳米花，并将其作为高效灵敏的传感材料，用于检测常见电解液溶剂分子及广泛应用的电解液。这些传感器通过Ag@Ag₂O修饰引入的丰富氧空位，显著增强了灵敏度，尤其是在对碳酸二甲酯（DMC）的敏感性方面表现突出，100 ppm浓度下的响应达到106，最低检测限为11.76 ppb。此外，在200 °C的工作温度下，传感器具有快速的响应/恢复时间（分别为28秒和55秒）。同时，所设计的传感器对其它常见溶剂，包括碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚乙烯酯、乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲醚等，也展现出了优异的传感性能，确保了其能够在复杂电解液成分下实现高灵敏度检测。通过密度泛函理论计算，这些传感器的高性能得到了进一步验证，证实了其有效性。在模拟的锂电池泄漏场景中，如穿刺和电解液注入等，传感器能够对各种常见电解液成分做出快速响应，展示了其在实际应用中的潜力。本研究强调了复合传感材料的有效制备方法，并突出了普适检测方法在能源存储设备电解液泄漏监测中的实际应用意义。

图2 设计的敏感材料对不同的电解液溶剂分子的吸附及电荷转移机制

本研究得到国家自然科学基金（22001001和61774159）和安徽省自然科学基金（2008085QF320）的资助。此外，李宏保副教授和刘中刚副教授为本研究的理论计算和数据分析提供了宝贵帮助。