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(dòng)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(gè)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(gè)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)“新型纖維狀儲(chǔ)能器件的重大科學(xué)技術(shù)問題”項(xiàng)目取得重要研究進(jìn)展。復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過協(xié)同攻關(guān)，將鈷酸鋰正極和隔膜包裹的纖維負(fù)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(tuán)隊(duì)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(gè)人實(shí)時(shí)健康管理，對(duì)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(shí)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(xué)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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