东华大学国际联合实验室取得研究突破,发表纤维材料与器件领域前瞻性论文
发布时间:2019-02-01   浏览次数:511

近年来,可穿戴智能设备发展迅速,然而由于储能技术的制约,可穿戴智能设备一直无法产业化而应用于各种民用及军用领域。纺织电子智能器件可以将智能设备和纤维状储能设备集成化,利用纺织品的柔性和高表面积,可存储能量相比传统固态电池具有较大优势,然而想要同时达到较高的储能性能及良好的服用性能,这就对纺织柔性储能材料提出了巨大挑战。

近日,东华大学先进纤维与低维材料国际联合实验室(以下简称“联合实验室”)在纤维材料与器件相关领域取得重要研究进展,相关成果以《可穿戴电化学储能纤维电极的挑战与要求》(“Critical insight: challenges and requirements of fibre electrodes for wearable electrochemical energy storage”)为题,发表于国际顶级期刊《能源与环境科学》(Energy & Environmental Science,最新影响因子为30.067),并获选为当期封面。本文深入探讨了可穿戴储能纤维器件发展所面临的科学挑战与技术需求,从纤维电极的性能要求、相关的表征技术、量化绩效的指标、材料的循环应用以及未来的创新目标这五个要点进行了系统论述,从纤维及纺织工程与技术的角度出发,提出了相应的挑战与要求,并且思考了如何将现有传统纺织工业装备、电子工业设备与新材料、新技术的交叉融合。此外,该文重要意义在于及时澄清了纤维储能器件的一些关键误区,明确指出了该类器件从简单功能化走向真正纺织应用的发展方向,有望引领该领域的前沿研究。该项工作得到了上海市科技创新行动计划、上海市晨光计划、国家重点研发计划和教育部创新团队、纤维材料先进制造技术与科学创新引智基地(111计划)等项目的联合资助。

本文共同第一作者为材料学院2018届硕士留学生Mike Tebyetekerwa(来自乌干达,现于澳洲国立大学Australia National University全奖攻读博士)、纺织学院18届硕士留学生Ifra Marriam(来自巴基斯坦)、材料学院17届高分子材料与工程专业本科生徐朕(现公派于英国伦敦玛丽女王大学Queen Mary University of London硕博连读),其他作者包括联合实验室外方主任之一新加坡国立大学Seeram Ramakrishna教授(英国皇家工程院院士)、马来西亚彭亨大学Rajan Jose教授、材料学院高分子科学与工程系伊朗籍全职专任教师Fatemeh Zabihi博士、复合材料系专任教师张辉博士等。联合实验室杨升元副教授、朱美芳教授为共同通讯作者。