纤维锂电池让衣服变身“充电宝”

　　近日，某知名教授的科研团队研发了一款特殊的“可充电包”。它的外形和一般的手提包无异，但手机一放进去就开始充电，半小时后电量增加了20%。

　　这个包其实是由一种特殊的纤维锂离子电池制成。利用具有孔道结构的特殊纤维电极，该团队实现了电极与高分子凝胶电解质的有效复合，有效解决了高分子凝胶电解质与电极界面稳定性差的难题，进而发展出基于高分子凝胶电解质的纤维电池连续化构建方法，并已进入规模化制备阶段。

　　灵感源于爬山虎

　　据该教授介绍，纤维锂离子电池是能源领域的一个全新研究方向。在研究过程中，他发现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，从而导致纤维锂离子电池储能性非常低。

　　如何解决界面不稳定的难题？该团队偶然注意到，爬山虎可以紧密而稳定地缠绕在植物的藤蔓上，其原理在于它能分泌出一种具有良好浸润性的液体，并渗透到两者接触表面的孔道结构中发生聚合反应，从而将自身和被缠绕的植物藤蔓粘在一起。

　　受此启发，团队设计了具有多层次网络孔道和取向孔道的纤维电极，同时设计了可渗入孔道结构的单体溶液。单体在孔道中发生聚合反应后生成高分子凝胶电解质，从而与纤维电极形成紧密稳定的界面。就此，安全性问题得到初步解决。

　　走通“最后一公里”

　　该教授介绍，他的团队发展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，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。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。将此思路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。

　　随着研究的推进，其应用价值逐渐显现出来。同时，伴随着更多有产业化思维的人的加入，纤维电池从实验室向产业推进的速度进一步加快。现在，该团队基本走通了柔性纤维电池研发的‘最后一公里’。”

　　让一款从“源头创新”开始的产品服务于大众，需要学术界和产业界的聚力合作。由于其优良的安全性和稳定性，该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。