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Nouveaux Matériaux: L'Équipe De Recherche De L'Université Fudan Réalise Une Nouvelle Percée Dans La Recherche Sur Les Batteries En Fibre De Haute Performance Et Les Tissus De Batterie
Un vêtement doux et respirant qui non seulement stocke de l'énergie, mais également alimente facilement les appareils électroniques de poche tels que les téléphones portables, les montres, etc.Cette scène, qui existait autrefois dans les œuvres de science - fiction, est devenue réalité.
Récemment, l'équipe de recherche scientifique de l'Université Fudan a réalisé une nouvelle percée dans la recherche sur les batteries à fibres de haute performance et les tissus de batterie: en concevant des électrodes à fibres avec une structure de canal, en réalisant un composite efficace des électrodes et des électrolytes à gel polymère, l'équipe a non seulement résolu le problème difficile de la mauvaise stabilité de l'interface électrolyte - gel polymère, mais a également développé la méthode de construction de la continuité de la batterie à fibres,La préparation à l'échelle de batteries en fibre haute sécurité et haute performance de stockage d'énergie est réalisée.Les résultats de recherche connexes ont été publiés dans le numéro principal de nature.
Le 22 avril, des chercheurs de l'Université Fudan ont montré que les téléphones portables pouvaient être placés sur un tissu tissé avec des batteries en fibre pour être chargés.Photo de Liu Ying, journaliste à Xinhua
Après des années d'exploration, l'équipe de l'Université Fudan a successivement attaqué les deux grands dilemmes de la « conception de la structure fibreuse pour obtenir une batterie au lithium - ion souple» « Préparation d'une batterie au lithium - ion fibreuse à haute densité d'énergie»;« réaliser une batterie lithium - ion en fibre de haute sécurité » est le « dernier kilomètre » du sujet.Peng huisheng, chef de l'équipe de recherche scientifique et académicien de l'Académie chinoise des sciences, a déclaré que, en raison du tissu de la batterie en fibre et de l'ajustement serré du corps humain, l'électrolyte organique inflammable et facile à fuir doit être remplacé par un électrolyte en gel polymère de haute sécurité, tandis que La batterie en fibre à base d'électrolyte en gel polymère doit améliorer les performances de stockage d'énergie,Le dilemme de l'instabilité de l'interface de l'électrolyte en gel macromoléculaire avec l'électrode fibreuse doit être résolu.
L'équipe s'est finalement inspirée du phénomène naturel de l'enroulement serré du Tigre d'escalade avec la vigne végétale, et après avoir étudié ses mystères, a conçu l'électrode fibreuse avec un réseau Multi - couches de pores et de pores orientés, et a développé une solution de monomère pour l'infiltrer dans la structure des pores de l'électrode fibreuse, le monomère générant une réaction de polymérisation qui génère un électrolyte gélifié macromoléculaire formant une interface étroite et stable avec l'électrode fibreuse,Une combinaison de haute sécurité et de haute performance de stockage d'énergie.
Sur cette base, l'équipe a développé une méthode de préparation continue basée sur des batteries à fibres à électrolyte en gel polymère, permettant la préparation de batteries lithium - ion à fibres de plusieurs milliers de mètres de longueur, dont la densité d'énergie atteint 128 Wh / kg, qui peuvent alimenter efficacement des appareils électriques de haute puissance tels que des drones, tout en ayant une excellente résistance à la déformation.
Le 22 avril, des chercheurs de l'Université Fudan ont présenté des batteries en fibre haute performance.Photo de Liu Ying, journaliste à Xinhua
Peng huisheng a déclaré qu'en concevant de manière autonome les équipements clés, l'équipe a mis en place une ligne de production pilote de batteries à fibres avec revêtement de boue active, gainage de membrane d'isolation macromoléculaire, enroulement en spirale de fibres, recombinaison d'électrolyte en gel et Encapsulation en fusion de polymères comme étapes principales, atteignant une capacité de 300 watts - heure par heure, ce qui équivaut à une batterie produite par heure pouvant charger 20 téléphones mobiles simultanément.Cela fournit un soutien solide pour les applications à grande échelle des batteries à fibres.
À l'heure actuelle, l'équipe a préparé une grande surface de tissu de batterie en fibre en utilisant des méthodes de tissage industriel.Selon les normes industrielles pertinentes, le tissu de la batterie n'a pas subi de fuite, d'incendie et d'autres accidents après avoir subi une charge et une décharge à courant élevé, une charge en surtension et une décharge en sous - tension, un stockage à haute température, montrant une bonne sécurité et stabilité;Le tissu de la batterie peut encore alimenter les appareils en toute sécurité et de manière stable à haute et basse température, dans un environnement sous vide et en cas de destruction par des forces extérieures.
« cette batterie en fibre peut être appliquée dans des domaines importants tels que la lutte contre les incendies, les secours en cas de catastrophe, les examens polaires, l'aérospatiale et d'autres scénarios d'application restent à explorer ensemble », a déclaré Peng huisheng.
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