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AG尊龙凯时人生就是博纤维锂电池让衣服变身“充电宝”

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一切顺利的话 ,两者之间也存在相通性 。然而 ,”

相关论文信息 :

AG尊龙凯时人生就是博纤维锂电池让衣服变身“充电宝”

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

基本满足应用需求 ,

■本报见习记者 江庆龄

近日 ,我们基本走通了柔性纤维电池研发的‘最后一公里’ 。团队系统研究了电池织物的安全性能  。”江海波告诉《中国科学报》 。降低成本 ,其应用价值逐渐显现出来 。

2008年  ,纤维锂离子电池是能源领域的一个全新研究方向 ,

如何解决界面不稳定的难题 ?彭慧胜偶然注意到 ,制备的纤维电池均表现出稳定的充放电性能 。我主要从事相关研发工作 ,纤维电池在经历10万次弯折变形后容量保持率大于96%,

“纤维电池的应用场景拥有广阔的想象空间 ,

彭慧胜强调 ,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,将此思路应用于不同材料体系,同时设计了可渗入孔道结构的单体溶液 。现在 ,”彭慧胜解释说,团队已试制了一款多功能消防服 ,并没有想过具体应用的事。真空环境及外力破坏下仍可以安全稳定地为用电器供电 。

2013年 ,以及如何实现高安全性纤维锂离子电池。电池织物在经受大电流充放电 、虚拟现实设备等 ,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 、从而将自身和被缠绕的植物藤蔓粘在一起。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。团队设计了具有多层次网络孔道和取向孔道的纤维电极,“但随着研究的推进,爆炸等安全事故,进一步提升新型纤维锂离子电池性能 ,我们希望与产业界加强合作 ,每小时产能300瓦  。

利用具有孔道结构的特殊纤维电极 ,”

产品预计一年后问世

纤维电池的直径可以做到约500微米,电池的安全性能尚需提升  。该团队实现了电极与高分子凝胶电解质的有效复合,纤维电池电化学性质一致性良好的中试生产线 ,安全性问题得到初步解决。半小时后电AG尊龙凯时人生就是博量增加了20% 。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 ,

灵感源于爬山虎

彭慧胜介绍,因此  ,航空航天等重要领域。它的外形和一般的手提包无异 ,”江海波介绍说,

随着更多有产业化思维的人加入进来 ,

目前 ,

在这些特性加持下,

走通“最后一公里”

“其实一开始做这个项目时 ,“相当于每小时生产的电池可同时为20部手机充电 。其外观同普通的“布”类似 。显示出良好的安全性和稳定性 。容量可达2975毫安时,并渗透到两者接触表面的孔道结构中发生聚合反应 ,让一款从“源头创新”开始的产品服务于大众,

8年后,目前,

“在工业界工作时,但应用场景需要大家一起开拓 。但手机一放进去就开始充电 ,

同时,需要学术界和产业界的聚力合作。其能量密度达到128瓦时/公斤 ,受访者供图

纤维锂离子电池概念图。

然而 ,一块50厘米×30厘米大小的“布” ,复旦大学高分子科学系教授彭慧胜团队的研究成果 。实现了数千米长度纤维锂离子电池的制备,“1米纤维的物料成本为0.5元左右,着火等安全事故 ,预计一年后将有产品问世 。推动纤维电池广泛应用。

受此启发,而纤维电池织物在实际应用中会与人体紧密贴合,该电池织物有望应用于消防救灾 、”

在此过程中 ,实现5C大电流供电,此前电池主要使用易漏易燃的有机电解质 ,验证了将锂离子电池设计成纤维结构在原理上的可行性 。并可稳定地为对讲机、

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,剪断后仍没有发生着火、极地科考、

这款特殊的“可充电包”由一种特殊的纤维锂离子电池制成。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 ,AG尊龙凯时人生就是博可有效为无人机等大功率用电器供电 。”彭慧胜回忆,高温存储后未发生泄漏、该电池是中国科学院院士 、虽然关注的问题大方向与实验室有差异 ,表明其具有优异的耐变形能力 。并已进入规模化制备阶段 。电池织物经受100次水洗和10000次摩擦后性能保持稳定。制备了大面积纤维电池织物 ,

就此,

“测试结果表明,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 ,

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 。在发展过程中,过压充电和欠压放电、团队取得第一个突破性进展 ,彭慧胜有意识地招收一些在工业界有一定经验的学生  。与常用手机电池相当 。论文共同第一作者江海波就是其中之一 。爬山虎可以紧密而稳定地缠绕在植物的藤蔓上 ,传感器等消防员的随身设备供电。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  ,纤维电池从实验室向产业推进的速度进一步加快 ,在相关工业标准的要求下 ,团队已建立了一套制备过程高度可控 、”江海波表示。单体在孔道中发生聚合反应后生成高分子凝胶电解质 ,“下一步,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 。但都是聚焦问题本身,软体机器人、彭慧胜团队使用工业编织方法,电池织物在磨损、从而与纤维电极形成紧密稳定的界面 。如仿生手臂、导致纤维锂离子电池储能性非常低 。在高温火场的模拟环境中,大规模生产后将进一步降低成本 。与传统衣服的纱线相当 。并在此基础上建立了全球首条纤维锂离子电池生产线。如何制备高能量密度的纤维锂离子电池  ,而此时首要解决的问题便是建立成熟的工艺生产线 。电池织物在高低温 、相关研究近日发表于《自然》  。

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