能量密度達每公斤30瓦時 碳纖維電池研發獲進展
來源：參考消息網 時間：2024-09-24 13:59
據《西班牙人報》網站9月17日報道，一個瑞典研究團隊開發出一種非常輕的碳纖維結構電池，其具有很高的能量密度。
過去20年的消費類技術將鋰離子電池作為不可或缺的能量來源置于討論中心。手機、耳機、家電和電腦是此類電池最常見的使用場景，而交通領域的電氣革命進一步加深了人類對電池的這種依賴。因此，全世界的科學家和企業多年來一直致力于利用超級電容器等創新技術來提高其性能。
最具革命性的做法之一是，依靠結構電池來縮小電池尺寸并增加容量。這意味著，有可能生產出這樣一種手機外殼，其除了能保護手機免受碰撞或跌落傷害之外，還可以大大提升手機的續航能力。或者，讓電池成為電動汽車車身的一部分，這樣一來，就無需在電動汽車下部安裝重型電池了。
位于瑞典哥德堡的查默斯理工學院的研究員里莎·喬杜里在一份新聞稿中表示：“我們成功地制造了一種采用碳纖維復合材料的電池，其硬度與鋁一樣高，能量密度足以用于商業用途。就像人體的骨骼一樣，這種電池同時具備多種功能。”
這是查默斯理工學院的萊夫·阿斯普教授帶頭開展的一個長期研究項目的最新發現。其初步研究結果于2018年發布。
然而，最早的電池原型硬度不足，且能量密度非常低。因此，阿斯普及其團隊繼續研究。2021年，他們推出了一種更耐用的碳纖維電池，其能量密度為每公斤24瓦時，約為鋰離子電池容量的20%。
他們的目的是，大規模生產這種新型電池。因此，他們成立了查默斯理工學院的衍生企業塞諾努斯公司。同年6月，塞諾努斯公司宣布，打算將這種材料推向市場，為各類設備提供動力。
正如塞諾努斯公司的負責人在該公司網站上解釋的那樣，由于碳纖維機械強度高、密度低，其在航空、航天和汽車等行業中備受歡迎。
至于電池，它們對無數設備的運行而言是不可或缺的，也是電氣革命和可再生能源領域的關鍵之一，但它們通常只實現存儲功能。
得益于查默斯理工學院另一家衍生企業開發的技術，碳纖維可以實現兩種功能：形成高強度結構和儲存能量。
現在，查默斯理工學院的研究團隊展示了其最新進展。在發表于德國《先進材料》雜志的文章所描述的新設計中，正極被涂上磷酸鐵鋰。由于使用碳纖維，減少了對銅或鋁的需求，這進一步減輕了整體重量。
該碳纖維電池的能量密度達到每公斤30瓦時。這個數字仍然低于當前電池的能量密度，但可以徹底地改變局面。由于使用的材料更輕，總重量將大大減輕。這也意味著，使用碳纖維電池的設備對能源的需求進一步降低，續航延長。（蘇佳維）
責任編輯：江蓬新
