2月28日，科技部高技術研究發(fā)展中心（基礎研究管理中心）發(fā)布2021年度中國科學十大進展。火星探測任務天問一號探測器成功著陸火星、從二氧化碳到淀粉的人工合成等10 項重大科學進展，從30 項候選進展中脫穎而出。其中，實現(xiàn)高性能纖維鋰離子電池規(guī)?；苽浯砹思徔棽牧项I域的重大突破，研究揭示了如何通過設計新結構（如創(chuàng)建纖維鋰離子電池）滿足電子產(chǎn)品高度集成化和柔性化發(fā)展要求，是鋰離子電池領域面臨的重大挑戰(zhàn)。按票數(shù)高低，該項研究位列2021年度中國科學十大進展第七位。

據(jù)了解，復旦大學彭慧勝、陳培寧等發(fā)現(xiàn)纖維鋰離子電池內(nèi)阻與長度之間獨特的雙曲余切函數(shù)關系，即內(nèi)阻隨長度增加并不增大，反而先下降后趨于穩(wěn)定。在此理論指導下構建的纖維鋰離子電池具有優(yōu)異且穩(wěn)定的電化學性能，能量密度較過去提升了近2 個數(shù)量級，彎折10 萬次后容量保持率超過80%；建立的世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線，實現(xiàn)了其規(guī)?；B續(xù)制備；編織集成得到的纖維鋰離子電池系統(tǒng)，電化學性能與商業(yè)鋰離子電池相當，而穩(wěn)定性和安全性更加優(yōu)異。

研究團隊提出高效負載纖維鋰離子電池活性材料的連續(xù)化方法，有效解決了聚合物復合活性層與導電纖維集流體的界面穩(wěn)定性難題，并通過自主設計和建立面向纖維鋰離子電池連續(xù)構建的標準化裝置，實現(xiàn)了活性材料在千米級光滑纖維表面的高效負載和精準調(diào)控，得到了負載量高、涂覆均勻和容量高度匹配的正、負極纖維材料。通過將正極纖維和包覆隔膜的負極纖維進行纏繞組裝和封裝，最終實現(xiàn)了高性能纖維鋰離子電池的連續(xù)化制備。

通過紡織方法，研究團隊獲得了高性能和高安全性的大面積電池織物。如果將電池織物和無線充電發(fā)射裝置集成，可安全、穩(wěn)定地為智能手機進行無線充電。此外，研究團隊通過將纖維鋰離子電池和纖維傳感器與顯示織物集成，實現(xiàn)了智能織物系統(tǒng)對人體汗液中鈉離子和鈣離子濃度的實時監(jiān)控和信號傳輸與顯示，為后期相關醫(yī)療方面的應用提供了可能。