2月28日，第17屆“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”遴選結(jié)果揭曉，復(fù)旦大學(xué)彭慧勝團(tuán)隊(duì)的“實(shí)現(xiàn)高性能纖維鋰離子電池規(guī)模化制備”入選?；顒?dòng)由科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心（基礎(chǔ)研究管理中心）牽頭舉辦，《中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)》《科技導(dǎo)報(bào)》《中國(guó)科學(xué)院院刊》《中國(guó)科學(xué)基金》和《科學(xué)通報(bào)》等5家編輯部參與推薦科學(xué)研究進(jìn)展，邀請(qǐng)中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃有關(guān)重點(diǎn)專項(xiàng)總體專家組成員和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、原973計(jì)劃顧問(wèn)組和咨詢組專家及項(xiàng)目首席科學(xué)家等3500余位知名專家學(xué)者對(duì)30項(xiàng)候選科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行網(wǎng)上投票，得票數(shù)排名前10位的入選“2021年度中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。
此前，1月26日，《半導(dǎo)體學(xué)報(bào)》發(fā)布2021年度“中國(guó)半導(dǎo)體十大研究進(jìn)展”，彭慧勝團(tuán)隊(duì)的全柔性織物顯示系統(tǒng)工作入選。
新型纖維聚合物鋰離子電池成果于2021年9月發(fā)表于《自然》（Nature, 2021, 697, 57）。這項(xiàng)工作重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了纖維鋰離子電池內(nèi)阻與長(zhǎng)度之間的雙曲余切函數(shù)關(guān)系，有效解決了活性材料和纖維電極界面穩(wěn)定性難題，連續(xù)構(gòu)建出兼具高安全性和高性能的新型纖維聚合物鋰離子電池。纖維聚合物鋰離子電池的能量密度超過(guò)85 Wh/kg，并且具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，循環(huán)500圈后電池的容量保持率仍然達(dá)到90.5%，庫(kù)倫效率為99.8%。即使在曲率半徑為1厘米的情況下，將纖維鋰離子電池彎折10萬(wàn)次后，其容量保持率仍大于80%。進(jìn)一步通過(guò)紡織方法，獲得了高性能和高安全性的大面積電池織物。如果將電池織物和無(wú)線充電發(fā)射裝置集成，可安全、穩(wěn)定地為智能手機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電。新型纖維聚合物鋰離子電池有望在智能織物、可穿戴設(shè)備、生物醫(yī)療器械等廣泛領(lǐng)域顯示重要的應(yīng)用前景。
纖維聚合物鋰離子電池編織示意圖。
全柔性織物顯示系統(tǒng)成果于2021年3月發(fā)表于《自然》（Nature, 2021, 591, 240）。這項(xiàng)工作重點(diǎn)突破了傳統(tǒng)顯示器件經(jīng)典三明治結(jié)構(gòu)的研究范式，提出在高分子復(fù)合纖維交織點(diǎn)集成微型發(fā)光器件，即通過(guò)編織方法，將負(fù)載有發(fā)光活性層的復(fù)合纖維和透明的導(dǎo)電纖維交織在一起，交織點(diǎn)處活性材料受到電場(chǎng)激發(fā)而發(fā)光，每一個(gè)交織點(diǎn)類似于傳統(tǒng)顯示器中的一個(gè)像素點(diǎn)，通過(guò)向經(jīng)緯纖維電極程序化輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)顯示功能（圖2）。研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)6 m、寬20 cm、含約500,000個(gè)發(fā)光點(diǎn)的大面積顯示織物，發(fā)光點(diǎn)亮度偏差小于8%，單個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮度達(dá)到115.1 cd/m2，功率消耗低至幾毫瓦，發(fā)光點(diǎn)間距可達(dá)到微米級(jí)別，分辨率可滿足顯示應(yīng)用需求。研究團(tuán)隊(duì)還實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化/儲(chǔ)存、傳感、實(shí)時(shí)通信等功能于一體的智能織物系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)定位、日常通訊、醫(yī)療輔助等方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，有望推動(dòng)柔性電子、便攜式人機(jī)交互系統(tǒng)、柔性健康監(jiān)測(cè)終端、國(guó)防智能裝備等重要領(lǐng)域的發(fā)展。（來(lái)源：復(fù)旦大學(xué)）
