瑞典科學(xué)家開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)電池，據(jù)稱可以提供“無質(zhì)量”存儲，因為當(dāng)它成為承重結(jié)構(gòu)的一部分時，它的重量就會消失。該設(shè)備的能量密度為 24 Wh/kg，旨在輕松集成到太陽能汽車中。

瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)電池，它采用碳纖維作為電極、導(dǎo)體和承重材料。結(jié)構(gòu)電池是具有電化學(xué)儲能特性的材料，可以嵌入電動汽車或無人機等物體的結(jié)構(gòu)中。它們的主要目的是減輕物體本身的重量。

科學(xué)家們表示，“無質(zhì)量”電池的研究和開發(fā)始于 2007 年。他們表示，從那時起，主要挑戰(zhàn)是制造具有良好電氣和機械性能的設(shè)備。然而，他們聲稱他們的碳纖維電池具有良好的存儲性能，以及集成到電動汽車結(jié)構(gòu)中所需的剛度和強度。

我們的電池還可以應(yīng)用于城市車輛的車頂，如人力車和類似的車輛，這些車輛也覆蓋有太陽能電池，研究員 Leif Asp 表示。

該電池由碳纖維（CF）負(fù)極和鋁膜支撐的正極組成，正極由玻璃纖維（GF）隔板分隔在結(jié)構(gòu)電池電解質(zhì)（SBE）基質(zhì)材料中。研究人員解釋說，CFs 充當(dāng)鋰的宿主，傳導(dǎo)電子并增強材料同樣，正極箔提供了組合的機械和電氣功能。

他們還指出，SBE 有利于鋰離子傳輸并在設(shè)備的纖維、顆粒和層之間轉(zhuǎn)移機械載荷。所展示的電池顯示出 25 兆帕的彈性模量和超過 300 兆帕的拉伸強度。彈性模量衡量材料對彈性變形的抵抗力，抗拉強度是指材料在拉伸時可以承受而不會斷裂的最大載荷。

該電池的能量密度為 24 Wh/kg，這意味著與目前可用的同類鋰離子電池相比，容量約為 20%，瑞典集團(tuán)表示，但由于車輛的重量可以大大減輕，例如，驅(qū)動電動汽車所需的能量就會減少，而較低的能量密度也會提高安全性。

他們在最近發(fā)表在Advanced Energy & Sustainability Research 的“ A Structural Battery and its Multifunctional Performance ”中描述了這種電池。Asp 表示，我們現(xiàn)在將結(jié)合車輛集成的光伏和航空航天器來測試電池。

今年 5 月，查爾姆斯理工大學(xué)的其他科學(xué)家公布了一種基于水泥的可充電電池原型，平均能量密度為 7 Wh/m2。它也非常適合屋頂光伏，主要想法是生產(chǎn)具有電池功能的屋頂元件，用于存儲光伏能量。

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