瑞典大学研发出碳纤维阳极结构电池

随着越来越多的车辆被设计成以电为动力,特别是当电池需要提供更长的续航里程时,电池的重量就成了更多的问题。在某些情况下,电池组可能占电动汽车(EV)总质量的20-25%。对无质量储能的需求越来越大。

瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员认为,这一挑战是一个机会,可以将汽车的一些结构部件本身变成电池,有效地消除大部分电池重量,因为它成为汽车本身的一部分。

由查尔姆斯大学Leif Asp教授团队设计的结构电池,将碳纤维作为负极,磷酸铁锂涂层铝箔作为正极,通过玻璃纤维分离器分离在结构电池电解质基质材料中。碳纤维阳极和电解质支持结构负载并移动离子,而阴极则传导电子并容纳锂离子。碳纤维可以储存能量,由于它可以传导电子,因此不需要较重的铜和银导体。使用的玻璃纤维编织,在25.5GPa的压力下,实现了异常的刚度,以帮助支持结构负荷。

“以前尝试制造结构电池的结果是,电池的机械性能好,或者电性能好。但在这里,利用碳纤维,我们成功地设计出了一种结构电池,既具有竞争性的储能能力,又具有刚性。”Asp教授解释说。

Chalmers的团队正在测试碳纤维阴极,以评估刚度和电气性能是否得到增强,并测试更薄的分离器以进一步减轻重量。使用结构复合电池制造的电动车可能是下一个测试。

Asp教授还对结构电池的未来发表了评论,他说:”下一代结构电池具有奇妙的潜力。如果你看看消费类技术,在几年内制造出重量只有现在一半、结构更紧凑的智能手机、笔记本电脑或电动自行车是很有可能的。”

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