「穿」上身的电池指日可待 复旦「电池织物」研究登《自然》
2021-09-02 15:27
复旦大学高分子科学系彭慧胜教授团队的研究成果再登上《自然》科学期刊,向外界介绍了兼具高安全性和高性能的「新型纤维聚合物锂离子电池」,简而言之,就是研究用纤维制作电池,使电池以柔软的方式呈现,如制作出一件带电的衣服。团队的研究在这方面的研究有突破的发展,让人期待。
团队的研究成果发布在《自然》网页版,题为《高性能纤维锂离子电池的规模化构建》(Scalable production of high-performing woven lithium-ion fibre batteries)。团队在一件衣服上,将电池织物和无线充电发射装置集成,可安全兼稳定地对放置在佩戴者口袋中的智能手机进行无线充电,整个过程持续40分钟,没有发生明显的升温现象,显示了良好的安全性,十分惊艳。
「最近10多年来,人们希望织物不再是简单的有某些单一功能,它还是智慧的。」彭慧胜今年3月向内地媒体说道。当时,其团队在《自然》上早已发表了另一项重磅研究。他们用一块1.5平方米的「布」向外界展示,在高分子复合纤维交织点集成多功能微型发光器件,实现了大面积柔性显示织物和人工智能集成系统。
团队经过进一步研究,发现纤维锂离子电池内阻,随着长度的增加,内阻会「先降低后逐步趋于稳定」,而使用导电率较高的纤维集流体,有利于降低纤维锂离子电池的内阻。上述发现为纤维锂离子电池的奠定了理论基础。此后,团队发展出高效负载纤维锂离子电池活性材料的连续化方法,解决了稳定性难题。
这项研究的成果有望用于设计心率监测仪和血氧仪等装置,从而提供稳定持久的能源供给。目前,这种电池的电化学性能可与某些小型商业电池相当。研究团队进一步通过纺织方法,获得了高性能和高安全性的大面积电池织物,并以此在真实的应用场景进行了部分功能示范。
团队表示,从目前纤维锂离子电池的发展水平判断,有望在3至5年实现规模化生产与应用。
最新回应