4月24日晚,中国科学院院士、复旦大学彭慧胜教授课题组的最新成果刊发于《自然》(Nature)主刊。基于该团队的研究,柔性纤维电池的安全性问题终于得到解决,这也意味着柔性纤维电池研发有望走通科学上的最后一公里。
比这则学术新闻更有看点的,是彭慧胜的科研成果转化经历。过去十来年,他的研究成果三登《自然》杂志,解决了一系列理论和应用难题。但就柔性纤维电池而言,虽然已经解决了规模化制备问题,并且完成了中试,但产业化之路才刚刚开启,且充满未知与挑战。
作为现代电子设备的心脏,锂离子电池前沿研究可谓兵家必争之地。而纤维锂离子电池作为一种重要的新型结构电池,其中的科学问题和规模化制备等技术问题,一直未能被解决。
这一次,彭慧胜课题组在高性能纤维电池以及电池织物的研究中取得了新突破,通过设计具有孔道结构的纤维电极,实现了电极与高分子凝胶电解质的有效复合,并进一步实现了高安全性、高储能性能纤维电池的规模制备,建立了纤维电池织物的应用示范。
彭慧胜从2008年开始研究纤维电池,埋首实验室五年,于2013年发表了第一篇论文。在参加学术研讨会和行业峰会期间,当他介绍自己的最新研究成果时,科学界同行和相关行业的龙头企业代表听后都眼前一亮,不少企业家还特意和他交流,鼓励他继续做下去。
也正是与企业的一次次交流,让彭慧胜体会到基础研究成果转化的紧迫性。高性能的电池对相关企业十分重要,业界十分希望实验室的研究成果能快速投入应用。
复旦大学高分子科学系和纤维电子材料与器件研究院博士后路晨昊、博士研究生江海波和程翔然都是彭慧胜的学生,其中,前两位都有相关行业的研究工作经历,他们也是团队最新登上《自然》杂志论文的共同第一作者。
高性能电池织物在现实中有广泛的应用,比如可以制作成兼具防寒保暖、充电功能的多功能服饰等,更不用说在装备产业中的应用前景。彭慧胜课题组为了能更直观地展示纤维锂离子电池的应用潜力,还试制了可充电概念包、多功能消防服等,但是更多的应用场景仍然需要企业去发掘。