纖維鋰離子電池為智能織物等各種可穿戴電子產(chǎn)品提供能源供給。批量生產(chǎn)柔性、安全和可清洗的纖維電池線軸，是推動便攜式和可穿戴電子產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵。目前，主流研究方向是制造直徑為數(shù)十至數(shù)百微米的纖維鋰離子電池，然而迄今為止，研制的纖維電池只有幾厘米長，且整個電池能量密度低，大規(guī)模生產(chǎn)長纖維高性能鋰離子電池仍然是一個挑戰(zhàn)。
近期，科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）受托管理的國家重點研發(fā)計劃“納米科技”重點專項“新型纖維狀儲能器件的重大科學技術(shù)問題”項目取得重要研究進展。復(fù)旦大學科研團隊經(jīng)過協(xié)同攻關(guān)，將鈷酸鋰正極和隔膜包裹的纖維負極扭在一起制造出不同長度的纖維鋰離子電池，并發(fā)現(xiàn)電池的內(nèi)阻隨著長度的增加而減小。研究團隊將纖維鋰離子電池編織成大面積紡織品，將其集成到日常服裝中，破壞性實驗證明，經(jīng)各種方式折疊或被汽車碾壓后，該電池未發(fā)生燃燒或爆炸，即使經(jīng)機器清洗或被刀片刺穿后，仍可繼續(xù)為平板電腦充電，呈現(xiàn)出良好的安全性能。此外，將該纖維鋰離子電池紡織品制成保健夾克，用于個人實時健康管理，對接受康復(fù)體育鍛煉的囊性纖維化患者、骨髓瘤或肝硬化患者的早期診斷具有一定效果。
該研究成果有望實現(xiàn)高性能纖維鋰離子電池的大規(guī)模生產(chǎn)，為下一代智能紡織品、生物醫(yī)學和商業(yè)可穿戴設(shè)備開辟一條全新的路徑。相關(guān)研究成果于2021年9月發(fā)表在Nature上。
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