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彼時(shí)，電池可以像衣服一樣穿戴，為無數(shù)電子設(shè)備提供電力！人人都可以成為充電寶！

文／NE-SALON新能薈小編團(tuán)

據(jù)悉，5月8日，芳綸龍頭企業(yè)泰和新材在互動(dòng)平臺(tái)表示，公司與復(fù)旦大學(xué)合作的纖維鋰電池中試生產(chǎn)線已按預(yù)定計(jì)劃投產(chǎn)。

柔性纖維電池是一種非常有趣的電池，復(fù)旦大學(xué)彭慧勝團(tuán)隊(duì)于2013年首次提出并在世界上率先實(shí)現(xiàn)了纖維鋰離子電池。這種電池是一種柔性的一維纖維，可以被編織成各種柔性紡織品。纖維在日常生活中很常見（如我們穿的衣服和行走的地毯均由纖維編織而成），試想，如果將儲(chǔ)能能力結(jié)合到纖維中，然后編織成可用的紡織品，這將為我們的生活帶來翻天覆地的變化，彼時(shí)，電池可以像衣服一樣穿戴，為無數(shù)電子設(shè)備提供電力，只要穿上這種衣服，一個(gè)移動(dòng)的充電寶便形成了。率先實(shí)現(xiàn)纖維鋰離子電池的彭慧勝是何許人也，根據(jù)公開資料，他是國(guó)家杰出青年基金獲得者、國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專家、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首席科學(xué)家，2006年10月加入美國(guó)能源部洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Los Alamos National Laboratory）開始獨(dú)立從事研究工作，2008年10月回到復(fù)旦大學(xué)工作，現(xiàn)任高分子科學(xué)系和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室的教授、博士生導(dǎo)師。

早在2021年9月，他的團(tuán)隊(duì)就憑借兼具高安全性和高性能的新型纖維聚合物鋰離子電池在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）發(fā)表論文。然而，如何快速和規(guī)?；苽淅w維聚合物儲(chǔ)能電池，是智能纖維領(lǐng)域長(zhǎng)久面臨的一個(gè)瓶頸難題。但彭慧勝老師的團(tuán)隊(duì)卻是一個(gè)愿意“啃硬骨頭”的團(tuán)隊(duì)，因?yàn)橥耆煌钠骷Y(jié)構(gòu)，面向塊狀鋰離子電池的電極制備和器件構(gòu)建方法很難適用于纖維鋰電池，國(guó)際上纖維鋰電池的連續(xù)化制備研究幾乎是空白。然而，經(jīng)過鍥而不舍的研究，該團(tuán)隊(duì)找到了纖維電池的規(guī)?；a(chǎn)新路線。就在去年，相關(guān)研究成果以《溶液擠出法產(chǎn)業(yè)化制備纖維電池》（“Industrial scale production of fibre batteries by a solution-extrusion method”）為題在線發(fā)表于《自然-納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）。此前，纖維電池的制備大多基于平面電池的制備方法，通過逐層涂層工藝，生產(chǎn)出的纖維電池性能不佳，且生產(chǎn)效率低無法滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。這其中最大的困難在于，在如此精細(xì)、柔軟的纖維結(jié)構(gòu)中，如何保持電池各功能組分間的界面穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)電化學(xué)活性。而在這項(xiàng)工作中，該團(tuán)隊(duì)成功將纖維聚合物儲(chǔ)能電池的制備和經(jīng)典濕法紡絲方法進(jìn)行融合，通過聚合物濕法“紡絲”大規(guī)模、一步法制備的纖維電池更細(xì)、更柔，也更加接近日常用于紡織的高分子化學(xué)纖維，這實(shí)現(xiàn)了一系列千米級(jí)纖維電池的快速連續(xù)構(gòu)建。而且后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，即使在高生產(chǎn)速率下連續(xù)化制備，所得到的纖維電池內(nèi)部各功能組分也具有良好的界面穩(wěn)定性，從而表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。

這種新型的制備方法生產(chǎn)率超過250m/h，此前，生產(chǎn)率僅為60m/h。最后，該團(tuán)隊(duì)將得到的纖維電池編織成了一個(gè)占地10平方米的帳篷，經(jīng)過測(cè)試，該帳篷的能量密度為550mWh/m。

據(jù)泰和新材董事長(zhǎng)宋西全介紹，公司與復(fù)旦大學(xué)保持合作，公司產(chǎn)品纖維鋰電池是基于此前的發(fā)光纖維產(chǎn)品開發(fā)的，目的便是能使紡織纖維具備能量?jī)?chǔ)存功能。相比于傳統(tǒng)電池，這一類新電池體系材料畢竟是近幾年剛剛出現(xiàn)的，充放電過程中的體積膨脹、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、電池容量、循環(huán)性能等方面仍需要進(jìn)一步的研究和考證。目前國(guó)內(nèi)研究纖維電池的課題組還比較少，希望未來可以有更多的學(xué)者投身與這一領(lǐng)域中來，愿”電池穿在身上“早日實(shí)現(xiàn)。

來源：NE-SALON新能薈；作者：Balance

原文標(biāo)題 : 復(fù)旦大學(xué)：新型柔性纖維儲(chǔ)能設(shè)備開始投產(chǎn)，可穿在身上！