今天小編分享的科技經驗：柔性電池，要革共享充電寶的命，歡迎閲讀。
導語：只需要把手機放入包包的塑料口袋裏，手機也能自動開始充電。
>寒冷的冬日，如果一條圍巾能保暖還能為手機充電，是不是很贊。圍巾的秘密裏，其實是植入了 " 柔性電池 " 技術。
日前，在 B 站舉辦的 "2024 年超級科學晚 " 上，來自天津大學材料科學與工程學院的鍾澄教授，向全網觀眾展示了柔性電池技術的最新應用。" 萬物皆可充電寶 " 不再是夢，但要完全實現 " 一機走天下 "，還得再耐心等等相關技術，從實驗室走進生產線。
01 柔性電池，讓萬物皆可充電零
只要連結充電線，圍巾就能為手機充上電，" 一布兩用 "。
二次元愛好者們喜歡的痛包，只需要把手機放入包包的塑料口袋裏，手機也能自動開始充電。
如果連包都懶得背，只需要把手機放入随身穿的馬甲衣服裏，也能充電。除了手機外，耳機、手表，也都同樣操作。
在 B 站科學晚大會上，鍾澄教授做的這三個演示，一下子就抓住了對 " 電量焦慮 " 有着強大共鳴的現場觀眾。
圖 | 手機放在馬甲口袋裏就能充電
大家期待：在家裏充電寶越買越多、共享充電寶成為 " 充電殺手 " 的當下，圍巾、衣服都能來充電，能革掉充電寶的命。
這個願望是可行的，不過可能還需要等等。打開萬能的淘寶，至少目前還沒有哪個商家直接把 " 充電圍巾 " 拿出來賣，也沒有其它相關消費級產品。
從目前的權威發布來看，這些新的 " 充電器 " 還在路上。柔性電池要大規模應用，還需要解決一些技術難關。
先來科普一下。
所謂 " 柔性電池 "，是指一種具有一定柔韌性和可彎曲性的電池，能夠在一定程度上承受彎曲、扭曲或拉伸而不損壞其内部結構。
鍾澄教授解釋了柔性電池的 " 柔軟秘密 "，在于材料的革新與結構的優化。
它與傳統電池相似，主要通過正負極之間的電化學過程來存儲電能。但與傳統的剛性電池有一個極大的不同，它的正負極使用了柔軟的材料，而電解質則采用了同樣具有柔性的半固态或固态材料。
正是這種特殊的柔性材料，讓柔性電池能夠應對各種復雜的環境和形狀。
它可以像一張紙一樣被折疊起來，也可以像一根線一樣被卷曲起來。這種靈活性不僅讓電池更加适應各種設備的形狀和尺寸需求，還提高了電池的可靠性和耐用性。
也正因為柔性電池的柔韌性和可彎曲性，所以它能與衣服、包包等 " 集成 "，适應不同形狀的表面。
圖 | 能充電的圍巾
02 柔性電池，待從實驗室走入生產線
了解柔性電池，有兩個人值得關注。
一位是芬蘭籍華裔科學家張霞昌博士 ?，他有 " 紙電池之父 " 之稱。另一位是中國科學院院士、復旦大學高分子科學系和纖維電子材料與器件研究院教授彭慧勝，他主要帶領團隊研究的是 " 柔性纖維電池 "。
張霞昌博士 ? 祖籍寧波北侖，出生在上海，曾在現在的華東理工大學就讀。1989 年赴芬蘭赫爾辛基工業大學攻讀生物技術博士學位。
他最先研究的是生物燃料電池，但由于電池造價較貴，難以打開市場，張霞昌博士和團隊果斷轉向 " 薄型柔性紙質電池 "。
紙質電池是柔性電池的一種。
其核心特點是用紙張作為基底材料，而柔性電池的基底不局限于紙張，可以是塑料、金屬箔等多種材料。
2006 年，張霞昌博士和團隊開發的薄型柔性紙質電池，率先在全世界研制成功，曾被《時代》周刊評為 2006 年八大最佳創新技術之一 ?。張霞昌博士也因而成了柔性電池界的代表人物。
現在，張霞昌博士的相關研究成功在產業界、消費界已經有了一定應用，包括醫療、醫美、智能包裝等領網域。
另一位代表人物，是來自復旦大學的彭慧勝教授，他主攻的是 " 柔性纖維電池 "，多了 " 纖維 " 兩個字。
圖 | 柔性纖維電池的示意圖
柔性纖維電池也是柔性電池的一種特殊形式。它的一大特點是與紡織行業具有高度的兼容性，可以作為功能性紗線，直接 " 織入 " 紡織品中，所以它在紡織行業中的應用前景廣闊。
柔性纖維電池曾面臨三個課題，分别是：是否可以通過設計纖維結構獲得柔軟的锂離子電池？如何制備高能量密度的纖維锂離子電池？怎樣實現高安全性纖維锂離子電池？
第一個問題經過研究已經解決。後面兩個，如何讓柔性纖維電池，同時具備 " 高能量密度 " 和 " 高安全性 "，是攻克難關。
直到今年 4 月，權威媒體報道，彭慧勝教授帶領團隊成功走通了柔性纖維電池研發的 " 最後一公裏 " ——即實現了 " 高安全性 " 和 " 高儲能性能纖維電池 " 的規模制備。
具體而言，早在 2021 年，彭慧勝教授方面稱，團隊已實現了 " 高能量密度纖維電池的制備 " —一件纖維電池編織成的衣服產生的電量，可以把 10 部手機填滿。
但因為電池要緊貼皮膚，電池的安全性問題提了出來。
後來，彭慧勝教授觀察到，爬山虎可以分泌一種具有良好浸潤性的液體，從而緊密纏繞在另一根植物藤蔓上。他受此啓發，設計了具有多層次網絡孔道和取向孔道的纖維電極，最終實現了高儲能與高安全性的兼得。
圖 | 爬山虎的生物特性
今年 4 月 24 日，彭慧勝教授以《基于高分子凝膠電解質的高性能纖維電池》為題撰寫的論文，被發布在《自然》（Nature）主刊上。
彭慧勝教授希望能與業界加強合作，邀請專業廠商參與打造生產線，進一步提升新型纖維锂離子電池性能，同時降低成本，推動纖維電池的廣泛應用。
簡潔來説，就是希望能把柔性纖維電池技術，從實驗室移到產業線上，去進行規模化生產和試錯。
到了這一步實現時，大眾的 " 充電寶自由 " 才有望真正實現。
（文章為作者獨立觀點，不代表艾瑞網立場）
