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纖維電池有了規(guī)?;a(chǎn)路線
日期:2022-02-15   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_miaowanying 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
近日,復(fù)旦大學(xué)教授彭慧勝、王兵杰團(tuán)隊(duì)將纖維聚合物儲能電池的制備和經(jīng)典濕法紡絲融合,在國際上率先提出纖維電池的規(guī)?;a(chǎn)路線,實(shí)現(xiàn)了一系列千米級纖維電池的快速連續(xù)構(gòu)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(fù)雜且效率偏低,難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的需要。彭慧勝研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出一體化連續(xù)構(gòu)建纖維電池的新設(shè)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(zhì)漿料共同擠出成型,實(shí)現(xiàn)纖維聚合物儲能電池的連續(xù)制備。

濕法紡絲路線的難點(diǎn)在于,在極其精細(xì)、柔軟的纖維結(jié)構(gòu)中,如何保持電池各功能組分間的界面穩(wěn)定性并實(shí)現(xiàn)電化學(xué)活性。為此,研究團(tuán)隊(duì)對電池活性材料配制及漿料流體性質(zhì)進(jìn)行了大量的篩選實(shí)驗(yàn),并基于預(yù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫,對核心部件噴絲板內(nèi)部腔道進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。結(jié)果表明,即使在高生產(chǎn)速率下連續(xù)制備,所得到的纖維電池內(nèi)部各功能組分也具有良好的界面穩(wěn)定性,從而表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。

在此基礎(chǔ)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(jī)制,建立了不同功能組分結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律,并最終實(shí)現(xiàn)了一系列千米級纖維電池的規(guī)模化生產(chǎn)。

“通過聚合物濕法紡絲大規(guī)模、一步法制備的纖維電池更細(xì)、更柔,也更接近日常用于紡織的高分子化學(xué)纖維。”彭慧勝說,通過該方法制備的纖維聚合物儲能電池進(jìn)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(guī)?;瘧?yīng)用提供了可能。

原標(biāo)題:纖維電池有了規(guī)?;a(chǎn)路線
 
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