近日，中國科學院院士、復旦大學高分子科學系教授彭慧勝領(lǐng)導的研究小組取得重大突破：成功開發(fā)出纖維電池織物示范應(yīng)用，推進從實驗室走向?qū)嶋H生產(chǎn)的“最后一公里”。

這種新穎的纖維電池有望變革未來能源供應(yīng)方式，為人們帶來靈活、可靠且高效的電力解決方案。

研究團隊創(chuàng)新性地設(shè)計了具有孔道結(jié)構(gòu)的纖維電極，實現(xiàn)了電極與高分子凝膠電解質(zhì)的完美融合，成功解決了界面穩(wěn)定性問題；此外，他們還研發(fā)出纖維電池的連續(xù)化制造技術(shù)，實現(xiàn)了高安全性、高儲能性能兼具的大規(guī)模纖維電池生產(chǎn)。更為關(guān)鍵的是，他們還開發(fā)出基于高分子凝膠電解質(zhì)的纖維電池連續(xù)化制造技術(shù)，實現(xiàn)了纖維電池的大規(guī)模生產(chǎn)。

研究團隊展示了一款集成纖維鋰離子電池的可充電手提包，僅需半小時即可為內(nèi)置手機充入約20%-30%的電量。他們還計劃進一步集成纖維太陽能電池，以實現(xiàn)衣物、包袋等日常用品的自然能源直接充電。

研究團隊的靈感來源于爬山虎——其能緊密而穩(wěn)定地附著在其他植物藤蔓上。通過觀察和研究，他們發(fā)現(xiàn)爬山虎會分泌出一種具有良好浸潤性的液體，滲透至接觸面的孔道結(jié)構(gòu)中，引發(fā)液體中的單體聚合反應(yīng)，從而將自身與被附著的植物藤蔓牢固連接。這一過程中，孔道結(jié)構(gòu)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

受到這一啟示，研究團隊設(shè)計了具有多層次網(wǎng)絡(luò)孔道和取向孔道的纖維電極，并配制單體溶液，使其滲入纖維電極的孔道結(jié)構(gòu)中。單體聚合反應(yīng)后，生成高分子凝膠電解質(zhì)，與纖維電極形成緊密穩(wěn)定的界面。