瑞典研发多功能碳纤维结构电池：重量减半，续航增70%

近日，瑞典查尔姆斯理工大学的研究团队在“无质量储能”领域取得了显著进展，开发出了一种新型的多功能碳纤维结构电池。这种电池不仅能够储存能量，还能作为承重结构使用，有望大幅减轻汽车、飞机、船舰以及计算机等设备的重量，同时降低能源消耗。

该研究团队的成果已在《先进材料》杂志上发表。他们研发的结构电池由碳纤维复合材料制成，具有与铝相当的刚度，并且能量密度足以满足商业化应用的需求。这种结构电池的问世，意味着在电动汽车、无人机、手持工具、笔记本电脑和手机等产品上可以实现更小的重量，从而提高性能和效率。

研究团队通过进一步发展其概念，提高了电池的刚度和能量密度。在2021年，他们将电池的能量密度提升至每千克24瓦时，相当于同类锂离子电池容量的20%左右。最新的进展中，能量密度更是提升至30瓦时/千克。尽管这一能量密度仍然低于当前常用的电池，但由于电池成为结构的一部分，并且可以由轻质材料制成，因此整车重量的降低将使得电动汽车所需的能量大大减少。

研究人员对电动汽车进行了计算，结果显示，如果配备这种新的结构电池，续航里程将比现在增加多达70%。此外，结构电池单元的刚度也显著提高，弹性模量从25增加到了70吉帕，这意味着该材料可以像铝一样承载负荷，但重量更轻。

尽管新电池的性能在多功能性方面优于上一代电池两倍，被认为是迄今为止世界上最好的电池，但在电池单元从小规模实验室制造走向大规模生产、应用于科技产品或车辆之前，还需要进行大量的工程工作。这一突破性的研究成果预示着未来在新能源存储和材料科学领域的巨大潜力。