KAIST научился находить микродефекты электродов аккумуляторов прямо на производственной линии

Инженеры KAIST разработали бесконтактный метод измерения толщины электродов аккумулятора с нанометровой точностью. Он способен выявлять скрытые неоднородности, которые вызывают локальный нагрев и повышают риск теплового разгона.

Технология объединяет терагерцевые волны и оптическую частотную гребёнку. Волны многократно отражаются внутри электрода, образуя интерференционную картину, а частотная гребёнка служит сверхточной шкалой для определения толщины и оптических свойств материала. Разбирать или повреждать аккумулятор при этом не нужно.

Неравномерная толщина электрода может концентрировать ток в отдельных участках. Во время зарядки и разрядки такие зоны нагреваются сильнее, что в худшем случае способствует тепловому разгону, возгоранию или взрыву. Обычная компьютерная томография слишком медленна для поточной проверки, ультразвуку требуется контактная среда, а лазерные датчики плохо видят внутреннюю структуру.

В опытах система исследовала электроды толщиной от 50 до 150 микрометров. За 0,2 секунды она различала отклонения в 70,1 нанометра для анода и 465,5 нанометра для катода — такая скорость подходит для движущейся производственной линии. При более длительном измерении точность повышалась до 7,8 и 25,2 нанометра соответственно.

Метод строит трёхмерную карту толщины всей поверхности и работал даже с электродом, наклонённым примерно на 45 градусов. Исследователи рассчитывают применять его не только при выпуске литий-ионных, но и твердотельных батарей.

Научная статья опубликована в Nature Communications: DOI 10.1038/s41467-026-74193-8.