衣物可以快速充电背包化身移动电源手机、电脑从此告别电量焦虑一个柔性能源的时代即将来临！
近日，中国科学院院士、复旦大学高分子科学系教授彭慧胜课题组取得最新突破建立起纤维电池织物的应用示范打通从实验室到实用化的“最后一公里”
这些新型纤维电池有望革新未来的能源供给方式提供一种灵活、可靠、高效的电源解决方案逐渐使科幻成为现实。
该成果于北京时间4月24日晚以《基于高分子凝胶电解质的高性能纤维电池》为题发表于最新一期的《自然》（Nature）上

突破没有参考文献的全新领域！
是否可以通过设计纤维结构获得柔软的锂离子电池？如何制备高能量密度的纤维锂离子电池？怎样实现高安全性纤维锂离子电池？作为能源领域的一个全新研究方向，纤维锂离子电池在发展过程中面临着以上三个难题。
经过十多年探索，彭慧胜团队相继攻克了前两个难题。然而，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，导致纤维锂离子电池储能性能非常低。因此，解决第三个难题的关键在于，要解决高分子凝胶电解质与纤维电极界面不稳定的难题。

纤维锂离子电池概念图

突破的关键，源于对自然的观察与思考。某天，彭慧胜访问中国科学院上海硅酸盐研究所，注意到爬山虎可以紧密而稳定地缠绕在另一根植物藤蔓上。他细心察看，回去后查阅资料，了解爬山虎与被缠绕的植物藤蔓“如胶似漆”的秘密：爬山虎能分泌出一种具有良好浸润性的液体，渗透到两者接触表面的孔道结构中，使液体中的单体发生聚合反应，将爬山虎和被缠绕的植物藤蔓粘在一起。其中，孔道结构是实现重要生物功能的普适策略。

爬山虎具有独特的生物特性

发展连续化制备方法，建立纤维电池中试生产线

纤维电池制备示意图

基于连续化制备方法，团队实现了数千米长度纤维锂离子电池的制备，其能量密度达到128瓦时/公斤，实现5C大电流供电，可有效为无人机等大功率用电器供电。高性能纤维电池具有优异的耐变形能力，在经历10万次弯折变形后容量保持率大于96%。
通过自主设计关键设备，团队建立了纤维电池中试生产线，实现每小时300瓦时的产能。这相当于每小时生产的电池可同时为20部手机充电。目前，该成果的中试物料成本约为每米5角；纤维电池直径最细仅为约500微米。

多卷纤维电池

制备高性能电池织物，探索多元应用场景

如今，团队正在纤维电池的应用之路上进行探索。
他们使用工业编织方法，制备了大面积纤维电池织物，并系统研究了织物的安全性。对于典型的50 cm×30cm大小的电池织物，容量可达到2975毫安时，与常用手机电池相当，可满足多种设备的用电需求。
为了更直观地展示纤维锂离子电池的应用潜力，团队率先试制了一款可充电概念背包，其在变形、水洗、强紫外照射后仍能稳定供电。“经过洗衣机100次洗涤及10000次摩擦实验后，电池性能基本未受影响，”彭慧胜介绍，“在高低温、机械破坏等极端条件下有良好的安全性，并可以正常工作，即使剪断一部分也能有效供电。”

沸煮、冰冻、剪断织物测试性能

“纤维电池的应用场景拥有非常广阔的想象空间，比如应用于软体机器人、人形机器人衣物穿戴、虚拟现实设备等等。

可用纤维电池制作机器人衣服提升续航

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