复旦大学研发出可编织的钙-氧电池:下一代可穿戴系统迎来革新


来源:纵横网 浏览量(3.3w) 2024-02-15 08:54:54

纵横网科技讯  复旦大学近日宣布,其研究团队成功研发出一种可在室温条件下充放电、稳定运行700次循环的新型钙-氧(Ca-O2)电池。这种电池不仅具有高柔性和高安全性,还具有较低的成本,并且可以被制成柔性纤维进行编织,从而为下一代可穿戴系统提供纺织电池的可能性。

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据2月7日澎县新闻网报道,相关研究成果以《室温下可充钙-氧气电池》为题,在国际学术期刊《自然》上在线发表。这一创新性的研究,由彭慧胜、孙雪梅和王兵杰三位老师指导,来自高分子科学系和先进材料实验室的“柔性电池革命——高性能纤维电池产业化及智能织物开发”团队完成。

钙-氧电池的基本原理是钙或钙的化合物被氧化,生成其他氧化物。复旦大学研究团队通过系统设计溶剂、电解质盐以及电解质配比,成功制备出基于二甲基亚砜/离子液体的新型电解质。这种电解质在室温下能有效促进负极的钙金属镀层剥离,并改善空气正极的氧化还原反应,实现高度可逆的双电子反应。

新型钙-氧电池主要由金属钙负极、碳纳米管空气正极和有机电解质三部分构成。其中,放电产物为过氧化钙。该设计不仅注重电池的性能和成本,同时也考虑到了环境可持续性和在柔性电子设备中的应用需求。

值得一提的是,研究团队还尝试将这种新型电池设计应用于可穿戴电子领域。实验结果显示,即使在0至180度的弯曲条件下,这种电池也能保持稳定的性能。更令人振奋的是,通过商用编织机,研究人员成功将这种技术编织成柔性电池纺织品,为下一代可穿戴系统提供了更可持续的替代方案。

据研究人员预测,钙电池相比锂离子电池,将具有更低的成本、更高的安全性,并提供相当的能量容量。这一研发成果不仅为可穿戴设备领域带来了新的可能性,也为未来电池技术的发展提供了新的思路。







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