近日，瑞典查爾姆斯理工大學的研究團隊在“無質量儲能”領域取得了顯著進展，開發(fā)出了一種新型的多功能碳纖維結構電池。這種電池不僅能夠儲存能量，還能作為承重結構使用，有望大幅減輕汽車、飛機、船艦以及計算機等設備的重量，同時降低能源消耗。

該研究團隊的成果已在《先進材料》雜志上發(fā)表。他們研發(fā)的結構電池由碳纖維復合材料制成，具有與鋁相當?shù)膭偠?，并且能量密度足以滿足商業(yè)化應用的需求。這種結構電池的問世，意味著在電動汽車、無人機、手持工具、筆記本電腦和手機等產品上可以實現(xiàn)更小的重量，從而提高性能和效率。

研究團隊通過進一步發(fā)展其概念，提高了電池的剛度和能量密度。在2021年，他們將電池的能量密度提升至每千克24瓦時，相當于同類鋰離子電池容量的20%左右。最新的進展中，能量密度更是提升至30瓦時/千克。盡管這一能量密度仍然低于當前常用的電池，但由于電池成為結構的一部分，并且可以由輕質材料制成，因此整車重量的降低將使得電動汽車所需的能量大大減少。

研究人員對電動汽車進行了計算，結果顯示，如果配備這種新的結構電池，續(xù)航里程將比現(xiàn)在增加多達70%。此外，結構電池單元的剛度也顯著提高，彈性模量從25增加到了70吉帕，這意味著該材料可以像鋁一樣承載負荷，但重量更輕。

盡管新電池的性能在多功能性方面優(yōu)于上一代電池兩倍，被認為是迄今為止世界上最好的電池，但在電池單元從小規(guī)模實驗室制造走向大規(guī)模生產、應用于科技產品或車輛之前，還需要進行大量的工程工作。這一突破性的研究成果預示著未來在新能源存儲和材料科學領域的巨大潛力。