從只能飛行這么長時間的電動飛機(jī)到每幾百英里需要停車充電的電動汽車，重型、笨重的電池是這些類型車輛行駛距離的巨大限制因素。
現(xiàn)在，查爾默斯理工大學(xué)的科學(xué)家們則聲稱他們在這些常規(guī)儲能技術(shù)上取得了重大突破，研究人員展示了一種新型的“無質(zhì)量”電池，可以同時作為車輛的動力源和結(jié)構(gòu)部件。
其中，碳纖維是這項研究的關(guān)鍵支柱，因為碳纖維具有卓越和眾所周知的機(jī)械性能，以及當(dāng)以正確的方式設(shè)計時可以作為電極材料。事實上，早在2018年，科學(xué)家們就發(fā)表了一項研究，描述了一種碳纖維的形式，其晶體排列恰到好處，既能為車輛制造提供所需的剛度，也為儲能提供必要的電化學(xué)性能。
作為將這項研究轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實世界應(yīng)用努力的一部分，研究人員現(xiàn)在生產(chǎn)了一種基于碳纖維的結(jié)構(gòu)電池，其性能是之前任何版本的10倍。研究人員將其描述為“無質(zhì)量”的儲能設(shè)備，因為與常規(guī)電池不同，它不會給車輛增加任何額外的重量，至少在理論上是如此。
也就是說，如果這種電池被集成到電動汽車中，汽車的重量就會小得多，因此僅需要更少的能量來推動它穿過地面。至于其力學(xué)性能，該團(tuán)隊表示，該材料的剛度為25 GPa，可以與其他常用的建筑材料競爭。
當(dāng)然，該儲能設(shè)備也必然面對其局限。比如，電池的能量密度為24 Wh／kg，這大約是當(dāng)今鋰離子電池容量的20％。可以說，利用碳纖維，研究人員成功設(shè)計出一種既具有競爭力的儲能能力和剛性的結(jié)構(gòu)電池，或?qū)樾履茉雌嚨陌l(fā)展提供更多的動力。
