瑞典新研究：碳纖維可作電池電極儲(chǔ)存電能 或使車(chē)輛減重50%

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據(jù)外媒報(bào)道，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)(Chalmers University of Technology)的一項(xiàng)研究表明，碳纖維可用作電池電極，直接儲(chǔ)存電能。

蓋世汽車(chē)訊 據(jù)外媒報(bào)道，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)(Chalmers University of Technology)的一項(xiàng)研究表明，碳纖維可用作電池電極，直接儲(chǔ)存電能。

該項(xiàng)研究為結(jié)構(gòu)電池開(kāi)辟了新機(jī)遇，使碳纖維能夠成為能源系統(tǒng)的一部分。此種多功能材料還能顯著減輕未來(lái)飛機(jī)和車(chē)輛的重量，有助于解決電氣化的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。為了延長(zhǎng)每次電池充電后的續(xù)航里程，減重對(duì)車(chē)輛來(lái)說(shuō)非常重要。

查爾姆斯理工大學(xué)材料與計(jì)算力學(xué)教授Leif Asp表示：“汽車(chē)車(chē)身不僅僅是一個(gè)承重元件，還可充當(dāng)電池。”除了研究碳纖維作為增強(qiáng)材料可實(shí)現(xiàn)的功能之外，Leif Asp教授還研究碳纖維材料可儲(chǔ)存能量。Asp補(bǔ)充說(shuō)：“碳纖維還可用作其他功能，例如為傳感器或能量和數(shù)據(jù)的導(dǎo)體收集動(dòng)能。如果所有上述功能都可在汽車(chē)上實(shí)現(xiàn)，那么汽車(chē)重量可減少50%。”

Asp是多學(xué)科研究小組的負(fù)責(zé)人，最近，該小組發(fā)表了一項(xiàng)有關(guān)碳纖維微觀結(jié)構(gòu)如何影響電化學(xué)特性的研究，即碳纖維作為鋰離子電池電極的潛力。到目前為止，該研究領(lǐng)域是一個(gè)尚未開(kāi)發(fā)的全新領(lǐng)域。

研究人員研究了不同類(lèi)型的商用碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)有小但是質(zhì)素差晶體的碳纖維具良好的電化學(xué)性能，但是強(qiáng)度降低;而有大且質(zhì)素好晶體的碳纖維強(qiáng)度更好，但是電化學(xué)性能太低，無(wú)法用于結(jié)構(gòu)電池。但是，在該研究中，具良好電化學(xué)性能的碳纖維仍比鋼的強(qiáng)大略高。

研究人員目前正與汽車(chē)和航空業(yè)合作。Leif Asp認(rèn)為，對(duì)于航空業(yè)來(lái)說(shuō)，可能有必要增加碳纖維復(fù)合材料的厚度，以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)電池的剛度，同時(shí)可增加其儲(chǔ)能能力。此外，根據(jù)重量、強(qiáng)度、剛度和電化學(xué)特性系統(tǒng)優(yōu)化車(chē)輛是關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)電池可能不如傳統(tǒng)電池高效，但是其具承重能力，從系統(tǒng)上來(lái)看，具很大的成本效益。而且，因具更低能量密度，結(jié)構(gòu)電池不含揮發(fā)物質(zhì)，因而比傳統(tǒng)電池更安全。

該項(xiàng)研究由瑞典創(chuàng)新局(Vinnova)、瑞典能源署(Swedish Energy Agency)、瑞典科學(xué)研究委員會(huì)(Swedish Research Council)以及Alistore歐洲研究所提供資助。