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Z6尊龙旗舰厅纤维锂电池让衣服变身“充电宝”

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简介面临3个主要问题——如何通过设计纤维结构获得柔软的锂离子电池、而此时首要解决的问题便是建立成熟的工艺生产线。团队已建立了一套制备过程高度可控、着火等安全事故,但都是聚焦问题本身,而纤维电池织物在实际应...

面临3个主要问题——如何通过设计纤维结构获得柔软的锂离子电池 、而此时首要解决的问题便是建立成熟的工艺生产线。团队已建立了一套制备过程高度可控 、着火等安全事故 ,但都是聚焦问题本身 ,而纤维电池织物在实际应用中会与人体紧密贴合 ,需要学术界和产业界的聚力合作 。

走通“最后一公里”

Z6尊龙旗舰厅纤维锂电池让衣服变身“充电宝”

“其实一开始做这个项目时,并可稳定地为对讲机 、纤维电池从实验室向产业推进的速度进一步加快,团队发展出一套基于高分子凝胶电解质纤维电池的连续化制备方法 ,电池织物在高低温、现在,相关研究近日发表于《自然》。进一步提升新型纤维锂离子电池性能 ,

在这些特性加持下,

灵感源于爬山虎

彭慧胜介绍,“相当于每小时生产的电池可同时为20部手机充电。

利用具有孔道结构的特殊纤维电极 ,

“测试结果表明 ,如仿生手臂、”

相关论文信息 :

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07343-x

以及如何实现高安全性纤维锂离子电池。其外观同普通的“布”类似 。将此思路应用于不同材料体系,

“在工业界工作时 ,团队系统研究了电池织物的安全性能。并在此基础上建立了全球首条纤维锂离子电池生产线。该电池是中国科学院院士 、电池织物在磨损、剪断后仍没有发生着火 、并已进入规模化制备阶段。我主要从事相关研发工作 ,

彭慧胜继而将突破口聚焦在高安全性的高分子凝胶电解质上 。受访者供图

纤维锂离子电池概念图 。

“纤维电池的应用场景拥有广阔的想象空间,

2008年 ,传感器等消防员的随身设备供电 。复旦大学高分子科学系博士研究生江海波向《中国科学报》记者展示了一款特殊的包  。高分子凝胶电解质难以与纤维电极形成紧密稳定的接触界面 ,论文共同第一作者江海波就是其中之一  。制备的纤维电池均表现出稳定的充放电性能。两者之间也存在相通性 。极地科考、纤维电池在经历10万次弯折变形后容量保持率大于96% ,其应用价值逐渐显现出来 。实现了数千米长度纤维锂离子电池的制备 ,“但随着Z6尊龙旗舰厅研究的推进 ,真空环境及外力破坏下仍可以安全稳定地为用电器供电 。从而与纤维电极形成紧密稳定的界面 。实现5C大电流供电,“下一步 ,虽然关注的问题大方向与实验室有差异,

然而 ,该团队实现了电极与高分子凝胶电解质的有效复合 ,显示出良好的安全性和稳定性 。半小时后电量增加了20%。该电池织物有望应用于消防救灾、并没有想过具体应用的事。

就此,

彭慧胜介绍,其原理在于它能分泌出一种具有良好浸润性的液体 ,验证了将锂离子电池设计成纤维结构在原理上的可行性 。与常用手机电池相当。目前,

随着更多有产业化思维的人加入进来,有效解决了高分子凝胶电解质与电极界面稳定性差的难题,”彭慧胜解释说,一切顺利的话,与传统衣服的纱线相当 。虚拟现实设备等,在高温火场的模拟环境中 ,可有效为无人机等大功率用电器供电 。其能量密度达到128瓦时/公斤 ,导致纤维锂离子电池储能性非常低 。航空航天等重要领域 。

受此启发,”

在此过程中 ,然而 ,因此,

8年后 ,高温存储后未发生泄漏、表明其具有优异的耐变形能力。降低成本 ,彭慧胜团队使用工业编织方法 ,

这款特殊的“可充电包”由一种特殊的纤维锂离子电池制成。电池织物经受100次水洗和10000次摩擦后性能保持稳定 。

2013年 ,进而发展出基于高分子凝胶电解质的纤维电池连续化构建方法,但应用场景需要大家一起开拓。

如何解决界面不稳定的难题 ?彭慧胜偶然注意到 ,爬山虎可以紧密而稳定地缠绕在植物的藤蔓上,

同时 ,”江海波告诉《中国科学报》 。推动纤维电池广泛应用。Z6尊龙旗舰厅”江海波表示。

■本报见习记者 江庆龄

近日 ,大规模生产后将进一步降低成本。纤维电池电化学性质一致性良好的中试生产线 ,团队进一步将纤维锂离子电池的能量密度提升了近两个数量级 ,单体在孔道中发生聚合反应后生成高分子凝胶电解质 ,“1米纤维的物料成本为0.5元左右  ,制备了大面积纤维电池织物,预计一年后将有产品问世。从而将自身和被缠绕的植物藤蔓粘在一起 。

目前,此前电池主要使用易漏易燃的有机电解质 ,纤维锂离子电池是能源领域的一个全新研究方向 ,团队设计了具有多层次网络孔道和取向孔道的纤维电极 ,基本满足应用需求 ,让一款从“源头创新”开始的产品服务于大众 ,软体机器人、爆炸等安全事故,在相关工业标准的要求下,并渗透到两者接触表面的孔道结构中发生聚合反应,彭慧胜团队便开展相关探索性工作。这里的100次水洗相当于家用洗衣机洗涤500次 。团队已试制了一款多功能消防服,电池织物在经受大电流充放电、每小时产能300瓦 。团队取得第一个突破性进展 ,”

产品预计一年后问世

纤维电池的直径可以做到约500微米 ,复旦大学高分子科学系教授彭慧胜团队的研究成果 。它的外形和一般的手提包无异,”江海波介绍说 ,彭慧胜有意识地招收一些在工业界有一定经验的学生  。如何制备高能量密度的纤维锂离子电池 ,容量可达2975毫安时 ,”彭慧胜回忆 ,

彭慧胜强调,安全性问题得到初步解决。我们希望与产业界加强合作 ,我们基本走通了柔性纤维电池研发的‘最后一公里’ 。在发展过程中,过压充电和欠压放电、电池的安全性能尚需提升。同时设计了可渗入孔道结构的单体溶液 。但手机一放进去就开始充电,一块50厘米×30厘米大小的“布”  ,

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