通讯单位：德国布伦瑞克技术大学
【研究背景】
随着电动汽车和移动设备的普及，快充锂离子电池技术成为了研究的热点。在锂离子电池中，负极（NE）和正极（PE）的电位监测对于预防电池性能衰减至关重要。特别是在快充过程中，实时监测负极电位可以防止镀锂的发生，从而保障电池的安全与性能。
【成果简介】
德国布伦瑞克技术大学的Robin Drees等人，为了精确监测电位，提出了一种新的参比电极（RE）放置方法。该方法将RE置于软包电池负极凸出处和正极边缘的附近，无需额外安装空间，且不会对电池性能造成影响。研究团队还介绍了不同RE位置的三电极电池设计和实验参数，分析了RE位置对测量误差的影响，并建立了理论模型进行验证。相关研究成果以“Investigation of different locations for reference electrodes inside lithium-ion pouch cells”为题，发表在Journal of Power Sources上。
【LTO参比电极的电位说明】
研究表明，LTO（钛酸锂）作为参比电极，具有电化学稳定、电位高、副反应少等优势。在测试中，LTO电位在10小时锂化期间稳定，关闭电流后电压变化微小，因此被选为三电极软包电池的参比材料。
【电池性能比较】
研究团队比较了不同电池设计的倍率性能，发现三电极纽扣电池在不同倍率下的比容量均高于软包电池。在比较软包电池和PAT电池装置的参比电位测量值时，发现RE的位置、大小和质量对电池性能有显著影响。通过详细分析不同RE设计下的电池性能，为RE的合理放置提供了指导。
【“PE-gap”参比电极设计】
【关于“P-gap”测量干扰的理论和RE设计验证】
研究团队还通过模拟和实验验证了RE设计中“PE-gap”和“NE-center”的测量结果。模拟结果显示，通过绝缘NE悬垂，可以减少RE处电解质锂离子浓度的显著变化，从而使RE测量值与基准值相媲美。
【结论展望】
本研究分析了软包电池内参比电极不同位置对监测正负极电位的影响，提出了RE放置的基本要求，以确保适当的测量精准性。未来研究可在此基础上进一步优化RE的设计和放置位置，提高锂离子电池的性能和安全性。