“实现高性能纤维锂离子电池规模化制备”入选2021年度中国科学十大进展揭晓

2月28日，第17届“中国科学十大进展”遴选结果揭晓，复旦大学彭慧胜团队的“实现高性能纤维锂离子电池规模化制备”入选。活动由科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）牵头举办，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》等5家编辑部参与推荐科学研究进展，邀请中国科学院院士、中国工程院院士、国家重点实验室主任、国家重点研发计划有关重点专项总体专家组成员和项目负责人、原973计划顾问组和咨询组专家及项目首席科学家等3500余位知名专家学者对30项候选科学进展进行网上投票，得票数排名前10位的入选“2021年度中国科学十大进展”。

此前，1月26日，《半导体学报》发布2021年度“中国半导体十大研究进展”，彭慧胜团队的全柔性织物显示系统工作入选。

新型纤维聚合物锂离子电池成果于2021年9月发表于《自然》（Nature, 2021, 697, 57）。这项工作重点发现了纤维锂离子电池内阻与长度之间的双曲余切函数关系，有效解决了活性材料和纤维电极界面稳定性难题，连续构建出兼具高安全性和高性能的新型纤维聚合物锂离子电池。纤维聚合物锂离子电池的能量密度超过85 Wh/kg，并且具有良好的循环稳定性，循环500圈后电池的容量保持率仍然达到90.5%，库伦效率为99.8%。即使在曲率半径为1厘米的情况下，将纤维锂离子电池弯折10万次后，其容量保持率仍大于80%。进一步通过纺织方法，获得了高性能和高安全性的大面积电池织物。如果将电池织物和无线充电发射装置集成，可安全、稳定地为智能手机进行无线充电。新型纤维聚合物锂离子电池有望在智能织物、可穿戴设备、生物医疗器械等广泛领域显示重要的应用前景。

纤维聚合物锂离子电池编织示意图。

全柔性织物显示系统成果于2021年3月发表于《自然》（Nature, 2021, 591, 240）。这项工作重点突破了传统显示器件经典三明治结构的研究范式，提出在高分子复合纤维交织点集成微型发光器件，即通过编织方法，将负载有发光活性层的复合纤维和透明的导电纤维交织在一起，交织点处活性材料受到电场激发而发光，每一个交织点类似于传统显示器中的一个像素点，通过向经纬纤维电极程序化输入驱动信号，即可实现显示功能（图2）。研究团队进一步实现了长6 m、宽20 cm、含约500,000个发光点的大面积显示织物，发光点亮度偏差小于8%，单个发光点亮度达到115.1 cd/m2，功率消耗低至几毫瓦，发光点间距可达到微米级别，分辨率可满足显示应用需求。研究团队还实现了能量转化/储存、传感、实时通信等功能于一体的智能织物系统，在实时定位、日常通讯、医疗辅助等方面表现出良好的应用前景，有望推动柔性电子、便携式人机交互系统、柔性健康监测终端、国防智能装备等重要领域的发展。（来源：复旦大学）