能量密度達(dá)每公斤30瓦時(shí) 碳纖維電池研發(fā)獲進(jìn)展
來源：參考消息網(wǎng) 時(shí)間：2024-09-24 13:59
據(jù)《西班牙人報(bào)》網(wǎng)站9月17日報(bào)道，一個(gè)瑞典研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種非常輕的碳纖維結(jié)構(gòu)電池，其具有很高的能量密度。
過去20年的消費(fèi)類技術(shù)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(jī)、耳機(jī)、家電和電腦是此類電池最常見的使用場景，而交通領(lǐng)域的電氣革命進(jìn)一步加深了人類對電池的這種依賴。因此，全世界的科學(xué)家和企業(yè)多年來一直致力于利用超級(jí)電容器等創(chuàng)新技術(shù)來提高其性能。
最具革命性的做法之一是，依靠結(jié)構(gòu)電池來縮小電池尺寸并增加容量。這意味著，有可能生產(chǎn)出這樣一種手機(jī)外殼，其除了能保護(hù)手機(jī)免受碰撞或跌落傷害之外，還可以大大提升手機(jī)的續(xù)航能力。或者，讓電池成為電動(dòng)汽車車身的一部分，這樣一來，就無需在電動(dòng)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(xué)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(fù)合材料的電池，其硬度與鋁一樣高，能量密度足以用于商業(yè)用途。就像人體的骨骼一樣，這種電池同時(shí)具備多種功能?！?/p>
這是查默斯理工學(xué)院的萊夫·阿斯普教授帶頭開展的一個(gè)長期研究項(xiàng)目的最新發(fā)現(xiàn)。其初步研究結(jié)果于2018年發(fā)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(tuán)隊(duì)繼續(xù)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(shí)，約為鋰離子電池容量的20%。
他們的目的是，大規(guī)模生產(chǎn)這種新型電池。因此，他們成立了查默斯理工學(xué)院的衍生企業(yè)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(shè)備提供動(dòng)力。
正如塞諾努斯公司的負(fù)責(zé)人在該公司網(wǎng)站上解釋的那樣，由于碳纖維機(jī)械強(qiáng)度高、密度低，其在航空、航天和汽車等行業(yè)中備受歡迎。
至于電池，它們對無數(shù)設(shè)備的運(yùn)行而言是不可或缺的，也是電氣革命和可再生能源領(lǐng)域的關(guān)鍵之一，但它們通常只實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)功能。
得益于查默斯理工學(xué)院另一家衍生企業(yè)開發(fā)的技術(shù)，碳纖維可以實(shí)現(xiàn)兩種功能：形成高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)存能量。
現(xiàn)在，查默斯理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)展示了其最新進(jìn)展。在發(fā)表于德國《先進(jìn)材料》雜志的文章所描述的新設(shè)計(jì)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(jìn)一步減輕了整體重量。
該碳纖維電池的能量密度達(dá)到每公斤30瓦時(shí)。這個(gè)數(shù)字仍然低于當(dāng)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(shè)備對能源的需求進(jìn)一步降低，續(xù)航延長。（蘇佳維）
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