今天，一件来自中国的衣服被穿上了《自然》。

我没看到什么特别的不要眨眼，下一秒就会有神奇的事情发生

是的，这件衣服正在送给手机！排队！充电！电！

而不是把充电宝缝进衣服里，这件可以正常折叠洗涤的衣服本身就是电池！

这项最新研究来自复旦大学彭慧生教授团队，也是该团队半年内第二次在《自然》杂志上发表论文。

在《自然》的最后一部分，他们把衣服做成显示器，可以打字和聊天，导航和显示人类健康信息。

这一次，好家伙，一把剑直接组合起来，解决了供电问题。

是不是有点科幻大片的味道。

说真的，这项研究也得到了《自然》杂志审稿人的高度评价:

这项工作是储能和可穿戴技术领域的标志性研究。

是柔性电子领域的里程碑。

你的下一个充电宝可能是衣服

那么，这件衣服有什么神秘之处呢。

关键词是纤维锂离子电池。

不要低估这样的线，在之前的研究中，本文，线，它的长度通常只有几厘米，这使得它很难为手机和电脑等大型电子设备供电。

这一次，彭慧生团队在理论验证的基础上，成功制造出了一款长达数米的高性能长纤维锂离子电池长度为1米时，其能量密度达到85.69Wh/kg，可为心率监护仪，血氧计等商用可穿戴设备提供2天以上的用电

与普通纺织品编织在一起，手机平板可以充电。

折叠和洗涤没有效果。

安全性也有保障普通电池在受到外力破坏的情况下，很容易燃烧爆炸可是，实验表明，织物电池即使被汽车开出去，被刀子戳到，也能保持稳定

研究小组还监测了电池放电时衣服温度的变化结果表明，放电40分钟内，温度没有明显波动

此外，经过500次充放电循环，容量保持率可达90.5%，库仑效率为99.8%曲率半径为1 cm时，弯曲10万次后，容量保持率仍大于80%

每米的成本不到3美分

如上所述，在工业水平上很难生产长度超过几厘米的纤维锂离子电池其中一个最重要的原因是较长的纤维被认为具有较高的内阻，电池的内阻对其电化学性能有重要影响

那么复旦彭慧生的团队是如何实现突破的呢。

有两个方面。

首先，他们发现纤维内阻和纤维长度之间的关系是双曲余切函数。

换句话说，纤维内阻伴随着长度的增加先减小，然后趋于平缓。

那么两者之间的关系是如何被发现的呢。

手工制作的锂电池。

电池正极为铝线，涂层为典型的锂电池正极活性材料钴酸锂LCO负极为涂有石墨的铜线，外裹商用隔离膜，防止短路。

将正极和负极缠绕在一起，制备不同长度的纤维锂电池，并测量其电化学性能。

最后，系统的研究表明，这种关系对于不同的纤维电池是普遍有效的。

理论基础可行，则为第二阶段mdashmdash工业制备，生产几米长的高性能纤维电池。

最大的困难是如何将浆料均匀地涂在正负极上。

目前大多数商用电池都没有这样的问题，在平面基板上铺展更均匀，厚度容易控制可是，对于柔性和弯曲的纤维表面来说是非常困难的

这是因为，在涂层加载过程中，曲面结构使活性物质承受较大的表面张力，导致活性物质涂层不均匀，影响整个电池的性能和稳定性。

在第一篇论文中，何在接受采访时表示，这会导致曲面上出现不均匀的串珠结构。

研究小组找到了最佳的粘合剂含量，此时电极表面变得光滑。

那么它是如何准备的呢

钴酸锂和石墨浆料分别涂覆在铝和铜的集流体上。

干燥后，负极用隔离剂包裹，并与正极缠绕在一起嗯，大概就是这种分不开的程度吧

然后，通过挤压将其包装在管道中，该管道由用铝塑带包裹的聚丙烯管制成水蒸气透过率低，不易受外界环境影响

这么高的技术含量，价格是多少。

论文介绍:每米成本略低于0.05美元，对于消费类产品来说比较经济。

半年内两次去自然的彭慧生团队

最后，简单介绍一下mdash背后的团队，mdash

来自复旦大学高分子科学系的彭慧生，从事柔性电子材料研究十余年。

在今年过去的六个月里，他们两次获得国际顶级期刊的认可。

今年3月，他们打造的服装显示器登上了《自然》。

可以聊天导航，不怕洗，不怕弯最长的纺织面料可达6米，包含50万个发光单元，最小距离可达0.8 mm，能够满足高分辨率显示的要求

现在，他们带着可充电的衣服重返大自然。

高分子科学系的两位博士生何和陆一起工作过。

彭慧生2008年刚回复旦，当时已经想到将锂离子电池制成纤维会很有趣。

2013年，彭慧生团队实现了全球首款光纤锂离子电池，之后继续扩张。

如今距离规模化生产又进了一步，甚至有了更清晰的实用价值。

彭辉

胜表示:

从目前纤维锂离子电池的性能和工程化水平判断，有望在3—5年实现规模化生产与应用如果资源比较集中和高效利用，也有可能2—3年就能实现

没准儿过不了多久，你的下一个充电宝，就是一件衣服。

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