衣服可为电子设备充电 我国科学家取得纤
维电池技术新突破

一件柔软透气的衣服，不仅可以储存能量，还能便捷地为手机、手表等随身电子设备供电。这一(yī)曾(céng)存在于科幻作品中的场景，已经变成了现(xiàn)实。

近日，复旦大学科
研团队在高(gāo)性能纤维(wéi)电池及电池织物研究上取(qǔ)得新突破：通(tōng)过设计具有孔道结构的纤维电极，实现电极与高分子凝胶(jiāo)电解质的有效复合，团队不仅解决(jué)了高分子凝胶电(diàn)解质与电极界(jiè)面稳(wěn)定性差的难题(tí)，还(hái)发展出纤维电池连续化构建方法，实现了高安全性、高储能性(xìng)能纤维电(diàn)池的(de)规模制备。相关研究成果发表于《自然(rán)》主(zhǔ)刊。

经过(guò)多年探索，复旦大学团队相继攻克“设计(jì)纤维结构获(huò)得柔软
的锂离子(zi)电池”“制备高(gāo)能量密度的纤维锂(lǐ)离子电池(chí)”两大难题；“实现高安全(quán)性纤维锂离子电(diàn)池(chí)”则是该课题的“最后一公(gōng)里”。科研团队负责人、中国(guó)科学院院(yuàn)士彭慧胜表示，由(yóu)于纤维电(diàn)池织物和
人 体紧密贴合，必须以高安(ān)全(quán)性的高分子凝胶电 解质取代(dài)易漏易燃的有机电解质，而基于高(gāo)分子凝胶电解质的(de)纤维电(diàn)池要想提升(shēng)储能性能，必(bì)须(xū)解决高分子凝胶电解质
与纤维电极界面(miàn)不稳定这一难题。

团队最终从爬(pá)山虎与植物藤蔓紧紧缠绕这一自然(rán)现象中受到启 发，研(yán)究(jiū)其奥秘后，设计了具有多层次网络孔道和取(qǔ)向孔道(dào)的(de)纤维电极，并研发单体溶液使之渗入到纤维电极的孔道结构中，单体发生聚合反应后(hòu)生成高分子(zi)凝(níng)胶电解质，与纤维电极形成(chéng)紧密稳定(dìng)界面，进而实现了高安全性与高储能性能的兼得。

在此(cǐ)基础(chǔ)上，团队发展出基于高分(f凤凰传媒：一季度净利润3.56亿元 同比下降26.26%ēn)子凝胶电解质纤维电池的连续化制备方法，实现了数千米长度纤维(wéi)锂离子电池凤凰传媒：一季度净利润3.56亿元 同比下降26.26%的制备，其
能量密度达到128瓦时/公斤，可有效(xiào)为无人机等大功率(lǜ)用电器供电，同时具有优异的耐变形能力。

彭慧胜表示，通(tōng)过自主设计关键设备，团队建立了以活性浆料涂覆、高分子隔离膜包覆、纤(xiān)维螺旋缠绕、凝胶电解质复合以及高分子熔融封装为核(hé)心步骤的纤维电池中试生(shēng)产线，实现(xiàn)每小时300瓦时的产能，相当(dāng)于每小时生产的电池可同时为20部手机充电。这为纤维电 池的大规模应用提供了(le)有力(lì)支持。

目前，团队已使用工业编(biān)织方法制备了(le)大(dà)面积纤(xiān)维电池织物。在(zài)相关工业标准下，电池织物在经受(shòu)大电流充放电、过(guò)压充电和欠压放电、高 温存储后没有发生泄漏、着火(huǒ)等(d凤凰传媒：一季度净利润3.56亿元 同比下降26.26%ěng)事故，显示出良好的安(ān)全(quán)性和稳定性；电池织物在高低温、真空环境中及外力破坏下仍可以安全稳定地为用电器(qì)供电。

“这一纤(xiān)维电池可应用于消(xiāo)防救(jiù)灾(zāi)、极地科考、航空航(háng)天等重要领域，更多(duō)应用场(chǎng)景有待各方共同(tóng)开拓。”彭慧胜说。（记者吴振(zhèn)东）

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