高性能编织离子纤维电池的可扩展生产
Jiqing He1,2,3, Chenhao Lu1,2,3, Haibo Jiang1,2,3
1State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers, Fudan University, Shanghai, China.
Nature
|September 2, 2021
概括
研究人员通过克服内部阻力挑战,开发出长,高性能纤维离子电池. 这些灵活的电池可以编织成织品,供电可穿戴电子设备和无线充电设备.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 织工程 织工程 织工程
背景情况:
- 纤维离子电池为可穿戴电子产品提供了潜力,但由于长度短和内部阻力高而受到限制.
- 以前的研究表明,较长的纤维会导致电化学性能受到损害,因为电阻增加.
研究的目的:
- 研究纤维长度和纤维离子电池内部电阻之间的关系.
- 开发一种可扩展的工艺,用于生产长,高性能纤维离子电池.
- 展示这些电池在织品和可穿戴设备中的实际应用.
主要方法:
- 研究了纤维离子电池的内部电阻作为纤维长度的函数.
- 开发和优化了一个工业规模的制造长纤维电池的工艺.
- 通过使用工业织机编织纤维电池来制造织品.
主要成果:
- 发现了内部电阻和纤维长度之间的高波共关系,电阻下降,然后平衡.
- 成功生产了一米长的纤维离子电池,具有高能量密度 (85.69Wh/kg) 和出色的容量保留 (90.5%在500个循环后).
- 证明了电池的耐用性,在10万个曲周期后保持超过80%的容量.
- 展示了将这些电池集成到可洗的织品中,用于无线充电设备和供电智能克.
结论:
- 纤维离子电池的内部电阻不会随着长度的不断增加,这使得长,高性能电池的生产成为可能.
- 可扩展的制造工艺允许创建适合商业应用的1米长的纤维电池.
- 织造纤维离子电池代表了未来可穿戴电子产品和智能织品灵活动力解决方案的重大进步.
更多相关视频
11:09Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh
Published on: June 23, 2017
10.4K
10:58Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing
Published on: March 7, 2018
10.4K
