特稿|可穿戴新突破:复旦纤维锂离子电池,穿身上能无线充电( 三 )


首先面临的挑战之一是在微米级直径的长纤维集流体上高效负载均匀的活性材料涂层 。 “生产电池的第一个核心点是如何把正负极浆料涂覆到电池集流体上 。 ”何纪卿进一步解释道 , “通常而言 , 目前的商业化的电池大部分是在平面基材上去涂料 , 这个过程相对来说比较简单 , 它可以涂得很均匀 , 而且它厚度也容易控制 。 ”
在纤维上进行类似的工作却非易事 。 论文中提到 , 在弯曲纤维表面上的活性材料涂层往往是不均匀的 。 造成这种现象的原因是 , 在活性层负载过程中 , 曲面结构使得活性材料承受较大的表面张力 。 何纪卿形象地表示 , “这就导致它很容易产生不平整的串珠结构 , ”而这种不均匀的活性层对电池性能和稳定性都非常不利 。
何纪卿介绍 , 团队主要通过对负载装置的针对性设计和活性层化学组分的系统调控 , 实现了纤维电极均匀、稳定和高含量的活性材料负载 。
研究结果显示 , 在百米长度的电极上 , 活性材料的负载重量几乎没有变化 , 上万次弯曲后也没有明显的脱落现象 。 随后 , 研究团队相继开展了电池连续组装和封装等方法学研究最终实现了高性能纤维锂离子电池的连续化稳定制备 。
特稿|可穿戴新突破:复旦纤维锂离子电池,穿身上能无线充电
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长纤维锂离子电池的连续化制备和结构表征 。