“無質(zhì)量”碳纖維電池可兼作結(jié)構(gòu)部件

從電動(dòng)汽車到無人機(jī)，電池在能量密度和自身重量上一直難以得到很好的平衡。不過查爾默斯理工大學(xué)的科學(xué)家們，一直在探索這些常規(guī)儲(chǔ)能解決方案的有趣替代。比如近日，研究團(tuán)隊(duì)就宣稱在“無質(zhì)量”碳纖維電池項(xiàng)目上取得了重大突破，特點(diǎn)是可以兼作車輛的電池和結(jié)構(gòu)部件。

經(jīng)過多年的努力，查爾默斯理工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)終于實(shí)現(xiàn)了這一設(shè)想。通過讓電池兼作結(jié)構(gòu)部件，以減輕整車的設(shè)計(jì)重量。

之所以選擇碳纖維在其中扮演重要角色，歸因于眾所周知的機(jī)械性能、以及通過正確的方式進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)可充當(dāng)電極材料的能力。

2018 年的時(shí)候，科學(xué)家們發(fā)表了一項(xiàng)研究，描述了一種具有特殊晶體排列的碳纖維。它既可以提供車輛構(gòu)造所需的剛度，又可以提供能量存儲(chǔ)所需的電化學(xué)性能。

作為將這項(xiàng)研究轉(zhuǎn)為實(shí)際應(yīng)用的一部分，科學(xué)家們現(xiàn)已生產(chǎn)出一種碳纖維結(jié)構(gòu)電池，具有較以往任何版本都優(yōu)秀 10 倍的性能。

據(jù)悉，該電池由碳纖維制成的負(fù)極、以及磷酸鋰鐵涂覆鋁箔制成正極組成，兩者被用作結(jié)構(gòu)電解質(zhì)基質(zhì)的玻璃纖維織物隔開。

它既可以像常規(guī)電池一樣在電極之間傳輸鋰離子，又有助于將機(jī)械負(fù)載分散到結(jié)構(gòu)的不同部分。基于此，研究人員將之稱作“無質(zhì)量”的儲(chǔ)能設(shè)備。