学工动态

该项目创造性地将电极材料沉积于多维网状生物质纳米纤维表面，成功研制出了性能优异、绿色柔性的隔膜/电极一体化薄膜电池。该产品颠覆了传统储能器件异质多层的结构体系，不仅性能达到或超过市场同类产品，而且该电池的隔膜、负极材料等85%以上的电池材料来源于木质资源，可生物降解，生态环保。对于响应国家政策、引领绿色柔性薄膜电池行业的发展、形成我国绿色电池加工新兴产业有着积极的推动作用。对实现木质材料的高附加值利用，发展农林产业都具有重要的意义，可产生显著的经济、社会和生态效益。

技术特点：

（1）木质纳米纤维可控制备技术。采用酸解预处理、高压均质化等方法制备并分离得到尺寸均一的木质纳米纤维，将可降解、生物相容、环境友好的植物纤维应用到储能材料领域，对于环保、节约资源具有重要意义。

（2）多维网络自组装技术。尺寸均一的纤维素纳米纤丝通过生物层次自组装后可得到层状结构的高强纳米薄膜。纤维素纳米纤丝在毛细管张力作用下逐渐靠拢，形成较强的氢键，得到类似于纸张的纳米纤维薄膜。这种薄膜不仅有着优异的力学强度，并且具备多孔结构、离子扩散快、溶剂相容性较好、耐高温等特点，能显著提高电池内部离子交换速率，改善能量转换效率。

（3）纳米纤维与活性电极材料界面增容技术。通过接枝等化学方法对自组装薄膜表面官能团进行定向修饰，降低其与电极材料之间的界面张力，改善其界面性能。

（4）隔膜/电极一体化构建技术。木质纳米纤维素表面含有大量的羟基等活性反应基团，与导电材料复合可作为电极活性材料的载体和集流体，其特殊的网络结构可将电极材料紧密结合，形成多维的锂离子传输通道，从而提高储能材料的离子传导效率。 

（编辑/关鹏飞  审核/张振）