複旦大學高分子科學系彭慧勝教授近來有一種緊迫感。
半年前，他的團隊在國際權威學術期刊《自然》發表了“高性能纖維锂電池的規模化建構”科研成果，被審稿人評價為“儲能和可穿戴技術領域的裡程碑”。有了“從0到1”的突破，怎麼變成實實在在的生産力？這是他半年來思考得最多的事情。
日前，這一成果入選2021年度“中國科學十大進展”。消息傳來，彭慧勝的緊迫感更加強烈了，他告訴解放日報·上觀新聞記者，美國專門成立了“革命性纖維與紡織研究院”，彙聚了美國的知名大學和企業力量，并将其列為國家級創新方向；歐盟的一份戰略報告則預估，電子織物未來10年會有2萬億歐元的市場，将會帶來一場紡織革命。
大陸在纖維锂離子電池方面的研究目前領先半個“身位”，但起個大早，如何才能不趕個晚集？
【一件由纖維锂離子電池編織的成人襯衣，一次充滿可以給手機充電約20次】
一塊看上去很普通的印染藍布，手機放上去，便開始自動充電（見下圖）。原來，這塊藍布并不普通，它織入的正是彭慧勝團隊研發的纖維锂離子電池。這也意味着，出門無需帶充電器，通過身上穿的衣服，就可以直接對手機無線充電。
“一件由纖維锂離子電池織就的成人襯衣，相當于一個移動充電寶，一次充滿可以給智能手機充電約20次。”彭慧勝說。
穿着衣服給手機充電，對人體是否會有傷害呢？“我們的産品不僅安全、耐洗，對敏感肌膚也很友好，我們正在努力未來做到生物可降解。”
早在2008年，彭慧勝團隊就開始研究新型柔性電池系統，2013年率先在國際上提出并實作了新型纖維锂離子電池。
不過，當時面向塊狀锂離子電池的成熟生産體系，很難直接用于纖維狀锂離子電池，而國際上纖維锂離子電池的制備研究幾乎是空白。
怎麼辦？隻有知其是以然，才能找到制備方法。
又經過8年的摸索，他們發現了纖維锂離子電池的内阻随長度變化的規律。令人感到意外的是，内阻并沒有随電池長度的增加而增大，反而先下降後逐漸趨于穩定。
在這一創新理論指導下，他們建構的纖維锂離子電池具有優異且穩定的性能，能量密度較過去提升了近2個數量級，即使将纖維锂離子電池彎折10萬次，其容量保持率仍超過80%。他們還建立了世界上首條纖維锂離子電池生産線。
“過去，在實驗室做一件基于纖維锂離子電池的襯衣，成本是一個天文數字，現在我們把成本降低到了幾百上千元，未來随着規模化還将進一步降低。”彭慧勝告訴解放日報·上觀新聞記者。
【“要把發現轉為生産力，還需更多産業界的合作者加入”】
在彭慧勝的辦公室，挂着一幅圖，這是關于纖維電池更大的願景。
彭慧勝在講述纖維電池的應用前景。黃海華攝
纖維電池在可穿戴裝置、太空探測、生物醫療器械、腦機接口等領域展現出了新的可能。就拿可穿戴裝置來說，近年來“如何充電”成為制約其發展的瓶頸問題，而纖維锂離子電池的出現，無疑成為破解這一難題的“鑰匙”之一。
傳統的锂離子電池是一種“三明治”結構，是以很難做小。據透露，彭慧勝團隊最初想要攻克的其實是纖維太陽能電池，但把光能轉化成電能後如何儲存是一道難題，于是把目光先投向了纖維锂離子電池。如今，纖維锂離子電池已有了重大突破，他們想重新回到纖維太陽能電池的研究軌道。太陽能是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，也是實作“碳達峰碳中和”目标的一個很好的應對政策。
不過，相比纖維電池可預見的市場前景，目前的産品推廣速度在彭慧勝看來還是太慢了。從電池本身來說，能量密度還有提升空間；通過纖維電池制備的織物，如何穿着更舒适、更美觀，也值得探索。而對于這個龐大市場的認識和投入，在他看來同樣需要改變。
“我們雖然實作了纖維锂離子電池的原創突破，但國外一直在加速跟進，要想把發現轉為生産力，還需要更多産業界的合作者加入。”彭慧勝呼籲。