大规模、快速的制备纤维聚合物电池，是智能纤维器件实现应用的关键一环。鉴于此，复旦大学彭慧胜团队成功将纤维聚合物电池的制备和经典湿法纺丝工艺融合，在国际上率先提出纤维化学电池的规模化生产新路线，实现了一系列纤维聚合物电池的快速连续构建。相关研究成果“ Industrial scale production of fibre batteries by a solution-extrusion method”在发表于最新一期《自然-纳米技术》（ Nature Nanotechnology），复旦大学彭慧胜和王兵杰为共同通讯作者，廖萌，王闯和洪扬为共同第一作者。研究工作得到科技部、国家自然科学基金委、上海市科委等项目的资助。
自2013年彭慧胜研究团队率先提出并实现了柔性纤维储能电池以来，团队一直致力于开发高安全性的纤维聚合物储能电池。在过去多年的研究中，人们重点借鉴平面电池的涂覆方法制备纤维电池，制备速度往往难以满足大规模应用的需要。研究团队通过六年多的持续研究，提出将电池中的各功能组分首先制备为活性浆料，然后通过多种活性物质浆料的共同挤出、成型形成稳定界面，实现了千米级水系纤维锂、钠和锌电池的规模化生产。
相较于通过传统涂覆方法制备的纤维储能电池，通过聚合物湿法“纺丝”大规模、一步法制备的纤维电池更细、更柔，也更加接近日常用于纺织的普通纤维。将由该方法制备的纤维电池进行梭织，可以得到轻薄、透气、大面积的“电池织物”。研究团队对电池活性材料配制及浆料流体性质进行了大量的筛选实验，基于预实验数据库，联合聚合物湿法纺丝合作者，对核心部件喷丝板内部腔道进行了重新设计。实验结果表明，即使在高生产速率下连续化制备，所得到的纤维电池内部各功能组分也具有良好的界面稳定性，且表现出良好的电化学性能。
在此基础上，研究团队揭示了纤维电池制备成型过程中聚合物与其他功能组分的相互作用机制，建立了不同功能组分的关联规律。最终，研究团队不仅成功实现了一系列千米级纤维电池的规模化生产，也为其他功能性纤维器件的规模化制备提供了理论支持。
图1. 溶液“纺丝”制备纤维电池制备流程示意图
图2. 溶液“纺丝”制备纤维电池方法普适性及生产稳定性
图3. 溶液“纺丝”所制备纤维电池及织物的应用
来源：高分子科学前沿
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