近日,復旦大學教授彭慧勝、王兵杰團隊將纖維聚合物儲能電池的制備和經典濕法紡絲融合,在國際上率先提出纖維電池的規模化生產路線,實現了一系列千米級纖維電池的快速連續構建。
此前人們借鑒平面電池的涂覆方法制備纖維電池,其工藝復雜且效率偏低,難以滿足大規模生產應用的需要。彭慧勝研究團隊創新性地提出一體化連續構建纖維電池的新設想,將聚合物儲能電池中的各功能組分制備為紡絲漿料,然后通過將多種活性物質漿料共同擠出成型,實現纖維聚合物儲能電池的連續制備。
濕法紡絲路線的難點在于,在極其精細、柔軟的纖維結構中,如何保持電池各功能組分間的界面穩定性并實現電化學活性。為此,研究團隊對電池活性材料配制及漿料流體性質進行了大量的篩選實驗,并基于預實驗數據庫,對核心部件噴絲板內部腔道進行了重新設計。結果表明,即使在高生產速率下連續制備,所得到的纖維電池內部各功能組分也具有良好的界面穩定性,從而表現出良好的電化學性能。
在此基礎上,研究人員揭示了纖維電池一體化成型過程中,聚合物基體與其他功能組分間的相互作用機制,建立了不同功能組分結構與性能的關聯規律,并最終實現了一系列千米級纖維電池的規?;a。
“通過聚合物濕法紡絲大規模、一步法制備的纖維電池更細、更柔,也更接近日常用于紡織的高分子化學纖維。”彭慧勝說,通過該方法制備的纖維聚合物儲能電池進行梭織,可以得到輕薄、透氣、大面積的電池織物,為纖維聚合物儲能電池的規?;瘧锰峁┝丝赡堋?/span>
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話:協會:025-8799064 學會:025-86799482
會員服務部:025-86918841
信息部:025-86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證:蘇B2-20110130
備案號:蘇ICP備13033418號-1