如果从近期谷歌眼镜的推出以及苹果iWatch智能手表即将推出的迹象来看，可穿戴电子产品或将掀起热潮一场革命 下一个新技术浪潮。
为了解决此类产品的供电问题，中国上海复旦大学的研究人员首次制备了基于碳纳米管（CNT）的纤维状全锂离子电池，该电池可以灵活地编织成高性能柔性能源纺织品。
研究结果发表在最新一期的《纳米快报》上。
从头戴式显示器到生物医学监测，可穿戴电子产品可以提供许多先进的功能，并对电池提出很高的要求。
它们不仅尺寸小、重量轻，而且还必须具有运行设备的许多功能所需的强大能量。
因此，可穿戴电子产品最大的技术瓶颈就是电池。
据物理学家组织网5月27日报道，新研究、设计和制备的碳纳米管（CNT）复合纱线可紧密缠绕成棉纤维，制造高性能锂离子电池。
这些纤维直径约为1毫米，可以编织成柔性织物或布料，并与柔性可穿戴电子设备兼容。
参与研究的翁伟（音译）表示：“这种电源能够直接无缝地集成到可穿戴电子产品中是非常有必要的。
由于它需要灵活地编织到衣服中，因此纤维状电源是非常有必要的。
”虽然这是首次实现碳纳米管纤维状锂离子电池，但它表现出非常好的电化学性能，包括0.75 MWh/cm2的高能量密度，并且电池保留容量达到87%。
“设计纤维状锂离子电池的最大挑战之一是众所周知的硅膨胀问题。
在充放电过程中，会发生化学反应，硅的体积会发生高达%的巨大变化。
为了适应这种情况，研究人员引入碳纳米管来制作复合CNT/硅纱阳极。
碳纳米管有效缓冲硅的体积变化并使其固化。
如果没有这种混合结构，硅的膨胀会导致其剥落，从而导致电池损坏。
对于用于制造阴极的材料，研究人员使用碳纳米管和锰酸锂，它们具有高稳定性、高工作电压和低成本的优点。
通过将由凝胶电解质分隔的阳极和阴极的碳纳米管纱线缠绕到棉纤维中，可以将锂离子电池编织成柔性织物。
此前，研究人员曾尝试制造超级电容器纤维，但由于锂离子电池纤维制造难度较大，因此并未受到太多关注。
然而，锂离子电池具有一定的优势，例如更高的能量密度和更低的自放电损耗，使其成为一般可穿戴电子产品比超级电容器更好的选择。
研究人员解释说，在这方面，目前的工作是对先前研究的改进，但仍有进一步改进的空间。
研究人员表示：“2017年的报告提出，锂离子电池使用铜线作为骨架，并具有类似电缆的形状。
结果很棒，但由于电池直径较大，使用液体电解质，而且很重，也许不适合编织成能源纺织品，现在采用碳纳米管纤维作为其骨架，密度接近铜的1/9，并且使用凝胶电解质来保证阳极和阴极。
复合纱线由碳纳米管纤维制成，直径为微米，其成分仅为电缆电池阳极活性材料的1/10，因此这种纤维状电池与电缆中使用的聚合物纤维兼容。
服装，实现高性能电池。
”今后一定要研究。
工作人员计划在多个领域进一步改进这种纤维电池。
研究人员表示：“首先，提高容量和循环寿命等性能；其次，规模化生产；第三，将纳入其他功能，例如拉伸、变色和自供电。
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