頭銜:入選“科學(xué)年度十大進(jìn)展”,這項(xiàng)技術(shù)將顛覆移動充電寶產(chǎn)業(yè)

大家好，小科來為大家解答以上問題。入選“科學(xué)年度十大進(jìn)展”，這項(xiàng)技術(shù)將顛覆移動充電寶產(chǎn)業(yè)這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/吳子鵬)因?yàn)閷m(xù)航的焦慮，智能手機(jī)在積極推動充電效率、電源效率、電池容量的提升，同時對移動電源的應(yīng)用也有很大的推動作用。根據(jù)QYResearch發(fā)布的《2021-2027全球與移動電源市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢》，2020年全球移動電源市場規(guī)模將達(dá)到41.38億美元，預(yù)計2027年將達(dá)到60.71億美元，年復(fù)合增長率(CAGR)為5.40。

2、但隨著技術(shù)的發(fā)展，為智能手機(jī)和筆記本電腦充電的消費(fèi)類應(yīng)用移動電源可能會逐漸突破人們熟悉的海量充電寶形象，進(jìn)一步融入人們的生活。

3、近日，復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室、高分子科學(xué)系彭會生教授的研究成果入選2021年“科學(xué)十大進(jìn)展”，引起業(yè)界關(guān)注。團(tuán)隊提出了“高性能光纖鋰電池的構(gòu)建方法”，年初先后入選“半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展”和2021年“科學(xué)十大進(jìn)展”。

4、一把劍需要十年才能形成

5、“科學(xué)十大進(jìn)展”由科技部基礎(chǔ)研究管理中心等部門組織，涵蓋自然科學(xué)各個領(lǐng)域的重要進(jìn)展，是我國基礎(chǔ)研究傳播的品牌項(xiàng)目?！翱茖W(xué)十大進(jìn)展”的項(xiàng)目推薦由國內(nèi)科技領(lǐng)域幾大領(lǐng)先報刊的編輯部完成，而評選則由兩院院士、973計劃顧問團(tuán)和顧問組專家、973計劃首席科學(xué)家、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等專家學(xué)者完成，因此含金量和社會認(rèn)可度極高。

6、其他入選第十七屆“科學(xué)十大進(jìn)展”的項(xiàng)目還有田文一號探測器、空間站天空與核心艙、可編程2D 62位超導(dǎo)處理器等。因此，入選凸顯了彭惠生教授團(tuán)隊研究項(xiàng)目的技術(shù)領(lǐng)先性。

7、據(jù)介紹，彭惠生教授團(tuán)隊的項(xiàng)目名為“實(shí)現(xiàn)高性能纖維鋰離子電池的規(guī)?；苽洹?，重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)纖維鋰離子電池內(nèi)阻與長度的雙曲線余切函數(shù)關(guān)系，有效解決活性材料與纖維電極的界面穩(wěn)定性問題，持續(xù)構(gòu)建高安全性、高性能的新型纖維聚合物鋰離子電池。

8、可穿戴電池面料示意圖，來源：復(fù)旦大學(xué)

9、據(jù)相關(guān)報道，彭惠生教授團(tuán)隊從2008年開始從事新型柔性電池體系的研究，并于2013年在國際上率先提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型纖維鋰離子電池。

10、新型纖維鋰離子電池的規(guī)?；苽浞椒軌蜓邪l(fā)出來，得益于彭惠生教授團(tuán)隊對導(dǎo)電纖維的深刻理解。2009年，團(tuán)隊提出了將聚丁烯與定向碳納米管復(fù)合制備新型電致變色纖維的研究思路，研究至今。2021年3月，彭惠生教授團(tuán)隊的全柔性織物顯示系統(tǒng)成果發(fā)表在《自然》雜志上，被審稿人評價為“創(chuàng)造了重要且有價值的新知識”。

11、來源：《自然》雜志

12、在織物展示方面，根據(jù)彭慧生的介紹，團(tuán)隊將涂有發(fā)光材料的導(dǎo)電紗線和透明導(dǎo)電纖維交織在一起，形成了獨(dú)特的重疊結(jié)構(gòu)。施加交流電壓后，發(fā)光纖維上的聚合物復(fù)合發(fā)光活性層被重疊區(qū)域的電場激發(fā)，從而形成發(fā)光像素。使用工業(yè)針織設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了長6米、寬0.25米、約50萬個發(fā)光點(diǎn)的發(fā)光織物，發(fā)光點(diǎn)之間的最小距離為0.8毫米。

13、這兩項(xiàng)研究可以說是相輔相成，幫助團(tuán)隊在纖維鋰離子電池方面取得進(jìn)一步突破。據(jù)介紹，這種1米長的纖維聚合物鋰離子電池可以長時間持續(xù)有效地為智能手機(jī)、手環(huán)心率監(jiān)測儀等可穿戴電子設(shè)備供電。通過紡織技術(shù)，

14、據(jù)介紹，彭惠生教授團(tuán)隊經(jīng)過8年的不斷探索，發(fā)現(xiàn)纖維鋰離子電池的內(nèi)阻并不是隨長度線性增加，而是先下降后逐漸穩(wěn)定。這是一個重要的研究發(fā)現(xiàn)。在此之前，國際上的纖維鋰離子電池長度為厘米級，能量密度低，不足以構(gòu)建大規(guī)模應(yīng)用。

15、在清楚地認(rèn)識到纖維鋰離子電池的內(nèi)阻與長度之間的獨(dú)特關(guān)系后，彭慧生教授的團(tuán)隊實(shí)現(xiàn)了纖維鋰離子電池的連續(xù)構(gòu)建，使其可以像普通羊毛一樣用來織一件毛衣。

16、在制備方法方面，涂覆法是實(shí)現(xiàn)高效率連續(xù)制備纖維負(fù)載鋰離子電池活性材料的主要途徑，但不是通過傳統(tǒng)的平面涂覆。過程中產(chǎn)生的串珠等包覆不均勻現(xiàn)象會嚴(yán)重影響纖維電極制備的連續(xù)性和電池的電化學(xué)性能。

17、團(tuán)隊通過調(diào)整正負(fù)活性材料的組分和附著力，有效解決了高分子復(fù)合活性材料與導(dǎo)電纖維集流體的界面穩(wěn)定性問題。根據(jù)彭慧生的描述，“過去，在實(shí)驗(yàn)室里制造一件基于纖維鋰離子電池的襯衫，成本是天文數(shù)字?，F(xiàn)在我們已經(jīng)把成本降到了幾十萬美元，未來隨著規(guī)模的擴(kuò)大，成本還會進(jìn)一步降低。”

18、呼吁產(chǎn)業(yè)鏈合作跟進(jìn)

19、據(jù)彭慧生在接受采訪時介紹，起初，團(tuán)隊想建造纖維太陽能電池，但如何儲存產(chǎn)生的電能是個難題，于是團(tuán)隊開始研發(fā)纖維鋰離子電池。

20、在使用方面，纖維鋰離子電池首先要面對的問題是安全性。畢竟充放電是化學(xué)反應(yīng)，過去使用移動充電寶經(jīng)常會發(fā)生事故。彭慧生指出，團(tuán)隊的成績是非常安全的。

21、歐美進(jìn)展也很迅速

22、彭慧勝之所以如此急切，原因之一是在纖維鋰離子電池領(lǐng)域，該團(tuán)隊雖然取得了很多重大行業(yè)突破，但依然有競爭對手。比如，2021年12月20日，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出世界上最長的柔性纖維電池，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《今日材料》上。同時，對電子織物也非常重視，并預(yù)期未來10年會有2萬億歐元的市場。但巨大的蛋糕如何切分，現(xiàn)在還是未知數(shù)。

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