中国科学家突破可穿戴电池瓶颈

从最近谷歌眼镜新品发布和苹果iWatch智能腕表即将上市来看，可穿戴电子产品正在掀起下一个新科技浪潮。不过，可穿戴式电子产品最大的技术瓶颈是电池，因为可穿戴式电子产品对电池的要求很高，不仅需要体积小、重量轻，还必须具备满足设备运行诸多功能所需的强大能量。

为了解决这类产品的电力供应问题，中国上海复旦大学的研究人员首次制备出了基于碳纳米管（CNT）的纤维状全锂离子电池，其可被灵活地编织成具有高性能的柔性能源纺织品。该研究成果发表在最新一期的《纳米快报》上。

据报道，此次复旦大学研究设计和编制的碳纳米管（CNT）复合纱线，可牢牢缠绕进棉纤维之中，创建出高性能的锂离子电池。该纤维的直径为1毫米左右，可以编织成柔性的织物或布料，并且与灵活的可佩戴电子设备兼容。

研究人员表示，锂离子电池使用铜线作为骨架，具有类似电缆的形状，但由于这种电池具有大直径、使用液态电解质，并且很重的特点，并不适合织成能源纺织品。而现在采用了碳纳米管纤维作为其骨架，密度接近铜的1/9，并使用凝胶电解质以确保安全性。此外，复合纱线的阳极和阴极由碳纳米管纤维，以及直径为100μm，仅是电缆电池中阳极1/10的活性材料制成，因此这种纤维状电池与用于制衣的聚合物纤维兼容，实现了高性能的电池。

碳的表现形式之一是石墨烯，而碳纳米管就是一张石墨烯薄片卷起来形成的一个圆柱。碳纳米管的长度超过它的宽度1亿倍，并且能够比任何其他已知的圆柱形纳米结构都要大得多。这种特征非常适合设计处理器芯片这样的小物品。理论上说，碳纳米管制造的处理器能够比用目前的晶体管技术制造得更小。而更小的体积意味着消耗更少的能量，对于移动设备来说，就意味着更少的热量和更长的电池寿命。

目前，碳纳米管已经被应用于机器人(49.65,-0.250,-0.50%)手臂或飞机、汽车上活动部件的连接。去年清华大学魏飞教授团队曾制备出单根长度达半米以上的碳纳米管，创造了世界纪录，A股市场碳纳米管概念股的股价曾一度受到正面刺激。而此次中国科学家将碳纳米管应用于全锂离子电池，从而解决可穿戴产品的技术瓶颈，有望再次对A股碳纳米管概念相关个股带来提振。