纤维锂离子电池概念图。
这种神奇的“可充电衣服”,由特殊的纤维锂离子电池制成,是中国科学院院士、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜团队的研究成果。
弯折10万次
仍能正常充电
彭慧胜介绍,纤维锂离子电池是能源领域的一个全新研究方向,目前他们已建立了全球首条纤维锂离子电池生产线。
团队研发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,实现了数千米长度纤维锂离子电池的制备,实现5C大电流供电,可有效为无人机等大功率用电器供电。
纤维电池在经历10万次弯折变形后,容量保持率大于96%,表明其具有优异的耐变形能力,应用于不同材料体系,制备的纤维电池均表现出稳定的充放电性能。
纤维电池应用范围广
可用于消防救灾等领域
纤维电池的直径可以做到约500微米,与传统衣服的纱线相当。彭慧胜团队使用工业编织方法,制备了大面积纤维电池织物,其外观同普通的“布”类似。一块50厘米×30厘米大小的“布”,容量可达2975毫安时,与常用手机电池相当。
电池织物在高低温、真空环境及外力破坏下,仍可安全稳定地为电器供电。
“测试结果表明,电池织物经受100次水洗和10000次摩擦后,性能仍保持稳定。”彭慧胜解释说,这里的100次水洗,相当于家用洗衣机洗涤500次。
在这些特性加持下,电池织物有望应用于消防救灾、极地科考、航空航天等重要领域。
目前,团队已试制了一款多功能消防服,在高温火场的模拟环境中,电池织物在磨损、剪断后,仍未发生着火、爆炸等安全事故,并可稳定地为对讲机、传感器等消防员的随身设备供电。
未来,纤维电池的应用场景拥有广阔的想象空间,如仿生手臂、软体机器人、虚拟现实设备等。
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