2月28日，第17屆“中國科學十大進展”遴選結果揭曉，複旦大學彭慧勝團隊的“實作高性能纖維锂離子電池規模化制備”入選。活動由科學技術部高技術研究發展中心（基礎研究管理中心）牽頭舉辦，《中國基礎科學》《科技導報》《中國科學院院刊》《中國科學基金》和《科學通報》等5家編輯部參與推薦科學研究進展，邀請中國科學院院士、中國工程院院士、國家重點實驗室主任、國家重點研發計劃有關重點專項總體專家組成員和項目負責人、原973計劃顧問組和咨詢組專家及項目首席科學家等3500餘位知名專家學者對30項候選科學進展進行網上投票，得票數排名前10位的入選“2021年度中國科學十大進展”。
此前，1月26日，《半導體學報》釋出2021年度“中國半導體十大研究進展”，彭慧勝團隊的全柔性織物顯示系統工作入選。
新型纖維聚合物锂離子電池成果于2021年9月發表于《自然》（Nature, 2021, 697, 57）。這項工作重點發現了纖維锂離子電池内阻與長度之間的雙曲餘切函數關系，有效解決了活性材料和纖維電極界面穩定性難題，連續建構出兼具高安全性和高性能的新型纖維聚合物锂離子電池。纖維聚合物锂離子電池的能量密度超過85 Wh/kg，并且具有良好的循環穩定性，循環500圈後電池的容量保持率仍然達到90.5%，庫倫效率為99.8%。即使在曲率半徑為1厘米的情況下，将纖維锂離子電池彎折10萬次後，其容量保持率仍大于80%。進一步通過紡織方法，獲得了高性能和高安全性的大面積電池織物。如果将電池織物和無線充電發射裝置內建，可安全、穩定地為智能手機進行無線充電。新型纖維聚合物锂離子電池有望在智能織物、可穿戴裝置、生物醫療器械等廣泛領域顯示重要的應用前景。
▲
纖維聚合物锂離子電池編織示意圖。
全柔性織物顯示系統成果于2021年3月發表于《自然》（Nature, 2021, 591, 240）。這項工作重點突破了傳統顯示器件經典三明治結構的研究範式，提出在高分子複合纖維交織點內建微型發光器件，即通過編織方法，将負載有發光活性層的複合纖維和透明的導電纖維交織在一起，交織點處活性材料受到電場激發而發光，每一個交織點類似于傳統顯示器中的一個像素點，通過向經緯纖維電極程式化輸入驅動信号，即可實作顯示功能（圖2）。研究團隊進一步實作了長6 m、寬20 cm、含約500,000個發光點的大面積顯示織物，發光點亮度偏差小于8%，單個發光點亮度達到115.1 cd/m2，功率消耗低至幾毫瓦，發光點間距可達到微米級别，分辨率可滿足顯示應用需求。研究團隊還實作了能量轉化/儲存、傳感、實時通信等功能于一體的智能織物系統，在實時定位、日常通訊、醫療輔助等方面表現出良好的應用前景，有望推動柔性電子、便攜式人機互動系統、柔性健康監測終端、國防智能裝備等重要領域的發展。
a) 顯示織物結構示意圖，發光經線和導電緯線在施加電壓情況下，交織區域的發光材料受激發而發光；b, c) 分别為多色發光織物和發光點照片。
來 源
高分子科學系
編 輯
汪祯儀
▼更多複旦新聞，敬請留意複旦大學官方網站。