能量密度达每公斤30瓦时 碳纤维电池研发获进展

参考消息网9月23日报道据《西班牙人报》网站9月17日报道，一个瑞典研究团队开发出一种非常轻的碳纤维结构电池，其具有很高的能量密度。

过去20年的消费类技术将锂离子电池作为不可或缺的能量来源置于讨论中心。手机、耳机、家电和电脑是此类电池最常见的使用场景，而交通领域的电气革命进一步加深了人类对电池的这种依赖。因此，全世界的科学家和企业多年来一直致力于利用超级电容器等创新技术来提高其性能。

最具革命性的做法之一是，依靠结构电池来缩小电池尺寸并增加容量。这意味着，有可能生产出这样一种手机外壳，其除了能保护手机免受碰撞或跌落伤害之外，还可以大大提升手机的续航能力。或者，让电池成为电动汽车车身的一部分，这样一来，就无需在电动汽车下部安装重型电池了。

位于瑞典哥德堡的查默斯理工学院的研究员里莎·乔杜里在一份新闻稿中表示：“我们成功地制造了一种采用碳纤维复合材料的电池，其硬度与铝一样高，能量密度足以用于商业用途。就像人体的骨骼一样，这种电池同时具备多种功能。”

这是查默斯理工学院的莱夫·阿斯普教授带头开展的一个长期研究项目的最新发现。其初步研究结果于2018年发布。

然而，最早的电池原型硬度不足，且能量密度非常低。因此，阿斯普及其团队继续研究。2021年，他们推出了一种更耐用的碳纤维电池，其能量密度为每公斤24瓦时，约为锂离子电池容量的20%。

他们的目的是，大规模生产这种新型电池。因此，他们成立了查默斯理工学院的衍生企业塞诺努斯公司。同年6月，塞诺努斯公司宣布，打算将这种材料推向市场，为各类设备提供动力。

正如塞诺努斯公司的负责人在该公司网站上解释的那样，由于碳纤维机械强度高、密度低，其在航空、航天和汽车等行业中备受欢迎。

至于电池，它们对无数设备的运行而言是不可或缺的，也是电气革命和可再生能源领域的关键之一，但它们通常只实现存储功能。

得益于查默斯理工学院另一家衍生企业开发的技术，碳纤维可以实现两种功能：形成高强度结构和储存能量。

现在，查默斯理工学院的研究团队展示了其最新进展。在发表于德国《先进材料》杂志的文章所描述的新设计中，正极被涂上磷酸铁锂。由于使用碳纤维，减少了对铜或铝的需求，这进一步减轻了整体重量。

该碳纤维电池的能量密度达到每公斤30瓦时。这个数字仍然低于当前电池的能量密度，但可以彻底地改变局面。由于使用的材料更轻，总重量将大大减轻。这也意味着，使用碳纤维电池的设备对能源的需求进一步降低，续航延长。（编译/苏佳维）