若从比来谷歌眼镜(Google Glass)的新品发布和苹果iWatch智妙手表即将上市的各种迹象来看，可穿戴电子产物将可能掀起下一个新科技海潮。为领会决这类产物的电力供应问题，中国上海复旦大学的研究人员初次制备出基于碳纳米管(CNT)的纤维状全锂离子电池，可被矫捷地编织成具有高机能的柔机能源纺织品。该研究颁发正在最新一期的《纳米快报》上。从头部显示到生物医学监测，对电池的要求很高，不只体积小、分量轻，还必需具备满脚设备运转诸多功能所需的强大能量。因而，可穿戴式电子产物最大的手艺瓶颈便是电池。据物理学家组织网5月27日报道，新的研究设想和编制的碳纳米管(CNT)复合纱线，可牢牢环绕纠缠进棉纤维之中，建立出高机能的锂离子电池。该纤维的曲径为1毫米摆布，能够编织成柔性的织物或布料，而且取矫捷的可钦带电子设备兼容。参取这项研究的翁伟(音译)说：“这种电源可以或许被间接无缝集成到可穿戴式的电子产物常需要的。因为它需要被矫捷地织裁缝物，纤维状的电源是最抱负的。虽然这是初度实现碳纳米管纤维状锂离子电池，它却表示出很是好的电化学机能，包罗高能量密度达0。75兆瓦时/平方厘米，并正在颠末100次利用周期后，电池保有容量达87%。”设想纤维状锂离子电池的最大挑和之一，是广为人知的硅膨缩问题。正在充电/放电过程期间会发生化学反映，硅的体积庞大的变化可达300%。为顺应这种环境，研究人员引入碳纳米管制成一个复合CNT/硅纱阳极。碳纳米管无效缓冲了硅的体积变化，并将其安稳化。若是没有这种夹杂布局，硅的膨缩会使其剥落，导致电池损坏。对于制做阴极的材料，研究人员采用碳纳米管和锰酸锂，其益处是高不变性、工做电压高和成本低。通过将由凝胶电解质分隔的阳极和阴极基于CNT的纱线环绕纠缠进棉纤维，这种锂离子电池就可编织成一个柔性织物。此前，研究人员曾测验考试制制超等电容器纤维，但因为锂离子电池纤维难以制制，便没有把太多的关心投入此中。然而，锂离子电池具有必然的劣势，例如更高的能量密度和较低的自放电丧失，比拟超等电容器，它们为一般的可钦带电子设备供给了更好的选择。研究人员注释说，正在这方面，目前的工做是基于之前的研究有所改善，但仍然有进一步改良的余地。研究人员说：“2012年的报道称，锂离子电池利用铜线做为骨架，具有雷同电缆型的外形。其成果是很棒的，但因为这种电池具有大曲径、利用液态电解质，而且很沉，也许不适合织成能源纺织品。现正在采用碳纳米管纤维做为其骨架，密度接近铜的1/9，而且利用凝胶电解质以确保平安性。别的，复合纱线的阳极和阴极由碳纳米管纤维，以及曲径为100&mu；m，仅是电缆电池中阳极1/10的活性材料制成，因而这种纤维状电池取用于制衣的聚合物纤维兼容，实现了高机能的电池。”正在将来，研究人员打算正在各类范畴进一步改善这种纤维电池。研究人员说：“起首，提高机能，如容量和轮回寿命；其次，规模化出产；第三，其他功能将被归并，例如拉伸、”！