中國粉體網訊  近些年來，柔性及可穿戴器件因其越來越廣泛的應用而受到了學術界和工業界的高度關注。然而普通鋰離子電池不能滿足可穿戴電子器件對柔韌性和透氣性的要求。因此，柔性鋰離子電池的發展需要考慮柔性及透氣性。

一般2D平面和3D立體結構的柔性電池的彎曲和拉伸程度往往比較有限，不易實現與織物的結合而應用于可穿戴電子。而1D纖維結構柔性儲能器件則更容易實現纏繞和扭轉等更為復雜的形變，因而在可穿戴電子領域更具應用前景。而目前因制備成本、效率、和規模化的限制，其實際應用仍需解決這些問題。

近期，馬里蘭大學胡良兵研究團隊利用3D打印技術制備了纖維型類固態鋰離子柔性電池。其中，利用普通粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)作為粘度調節劑，碳納米管(CNT)作為導電劑，磷酸鐵鋰(LFP)和鈦酸鋰(LTO)分別作為正極和負極的電極活性材料配制了高粘度“墨水”，其表觀粘度可達到104 -105Pa•s數量級，比傳統電極漿料高1-2個數量級；存儲模量平臺值可達到103 Pa數量級，較傳統漿料高一個數量級，這說明這兩種溶液均具有良好的可打印性及固化成型性。

分別將打印的LFP和LTO纖維表面涂覆聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)作為聚合物電解質和隔膜，模擬傳統紡織紗線加捻技術，組裝形成一維結構纖維型柔性全電池，該電池可以在彎曲狀態下保持穩定的電化學性能，因而未來可以與普通織物結合， 作為可穿戴電子器件的重要能源存儲設備。這種簡單快速的方法為大規模生產柔性鋰離子電池提供了新思路，也可有效的應用于其他活性材料體系的柔性一維電池。

相關文章在線發表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.201703140）上。