esball世博官网

esball世博官网中新網(wǎng)上海4月25日電 (記者 陳靜)柔軟透氣的衣服、時(shí)尚輕便的背包可以儲(chǔ)存能量，方便地為手機(jī)、手表等隨身電子器件供電……曾經(jīng)存在于科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景，正漸漸走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

如今，團(tuán)隊(duì)正在纖維電池的應(yīng)用之路上進(jìn)行探索。他們使用工業(yè)編織方法制備了大面積纖維電池織物，并系統(tǒng)研究了織物的安全性。據(jù)介紹，在相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求下，電池織物在經(jīng)受大電流充放電、過(guò)壓充電和欠壓放電、高溫存儲(chǔ)后沒(méi)有發(fā)生泄漏、著火等安全事故，顯示出良好的安全性和穩(wěn)定性。記者了解到，電池織物在高低溫、真空環(huán)境中及外力破壞下仍可以安全穩(wěn)定地為用電器供電，有望應(yīng)用于消防救災(zāi)、極地科考、航空航天等重要領(lǐng)域。

通過(guò)自主設(shè)計(jì)關(guān)鍵設(shè)備，團(tuán)隊(duì)建立了以活性漿料涂覆、高分子隔離膜包覆、纖維螺旋纏繞、凝膠電解質(zhì)復(fù)合以及高分子熔融封裝為核心步驟的纖維電池中試生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)每小時(shí)300瓦時(shí)的產(chǎn)能。據(jù)介紹，這相當(dāng)于每小時(shí)生產(chǎn)的電池可同時(shí)為20部手機(jī)充電。同時(shí)，通過(guò)控制相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了制備過(guò)程的高度可控，得到的纖維電池電化學(xué)性質(zhì)具有良好的一致性，為進(jìn)一步大規(guī)模應(yīng)用提供了有力支持。

“瓶頸”的突破源于對(duì)自然的觀察和思考。彭慧勝告訴記者，一次，他訪問(wèn)中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，注意到爬山虎可以緊密而穩(wěn)定地纏繞在另一根植物藤蔓上，于是走上前仔細(xì)察看，這給他帶來(lái)啟示?；厝ズ螅阏{(diào)研爬山虎與被纏繞的植物藤蔓“如膠似漆”的秘密：其原理在于爬山虎能分泌出一種具有良好浸潤(rùn)性的液體，該液體滲透到兩者接觸表面的孔道結(jié)構(gòu)中，隨后液體中的單體發(fā)生聚合反應(yīng)，便將爬山虎和被纏繞的植物藤蔓粘在一起。

記者25日獲悉，中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系和纖維電子材料與器件研究院彭慧勝教授團(tuán)隊(duì)的研究成功走通了柔性纖維電池研發(fā)的“最后一公里”，有望為人機(jī)交互、健康檢測(cè)、智能傳感等領(lǐng)域提供有效的能源解決方案。相關(guān)研究成果發(fā)表于最新一期《自然》(Nature)主刊。研究團(tuán)隊(duì)方面表示，纖維電池的應(yīng)用場(chǎng)景擁有非常廣闊的想象空間，比如：應(yīng)用于軟體機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備等等。

于是，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)設(shè)計(jì)具有孔道結(jié)構(gòu)的纖維電極，實(shí)現(xiàn)電極與高分子凝膠電解質(zhì)的有效復(fù)合，解決了高分子凝膠電解質(zhì)與電極界面穩(wěn)定性差的難題；發(fā)展出基于高分子凝膠電解質(zhì)的纖維電池的連續(xù)化構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)了高安全性、高儲(chǔ)能性能纖維電池的規(guī)模制備，建立了纖維電池織物的應(yīng)用示范。

從提出科學(xué)概念到實(shí)現(xiàn)工業(yè)化產(chǎn)品，彭慧勝團(tuán)隊(duì)致力于讓科研成果走出實(shí)驗(yàn)室，在不懈努力下，纖維電池的初步應(yīng)用正在實(shí)現(xiàn)。彭慧勝教授表示，下一步，團(tuán)隊(duì)期待與產(chǎn)業(yè)界加強(qiáng)合作，進(jìn)一步提升新型纖維鋰離子電池性能，降低其成本，推動(dòng)纖維電池的廣泛應(yīng)用。(完)

彭慧勝教授接受采訪時(shí)表示，作為能源領(lǐng)域的一個(gè)全新研究方向，纖維鋰離子電池在發(fā)展過(guò)程中面臨著三個(gè)難題：是否可以通過(guò)設(shè)計(jì)纖維結(jié)構(gòu)獲得柔軟的纖維鋰離子電池？是否能制備高能量密度的纖維鋰離子電池？是否能實(shí)現(xiàn)高安全性纖維鋰離子電池？經(jīng)過(guò)十多年探索研究，團(tuán)隊(duì)相繼攻克了前兩個(gè)難題。如何解決高分子凝膠電解質(zhì)與纖維電極界面不穩(wěn)定的難題，以實(shí)現(xiàn)高安全性纖維鋰離子電池，成為需要攻克的“瓶頸”。

據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)基于連續(xù)化構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)了纖維電池的大規(guī)模制備。研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了數(shù)千米長(zhǎng)度纖維鋰離子電池的制備，其能量密度達(dá)到128瓦時(shí)/公斤，實(shí)現(xiàn)5C大電流供電，可有效為無(wú)人機(jī)等大功率用電器供電，同時(shí)具有優(yōu)異的耐變形能力，在經(jīng)歷100000次彎折變形后容量保持率大于96%。