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據外媒(mei)報道，瑞典(dian)查爾姆斯理工大學(Chalmers University of Technology)的一項研究表明(ming)，碳纖維(wei)可用作電(dian)池(chi)電(dian)極，直接儲存(cun)電(dian)能(neng)。

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蓋世汽車訊 據外媒報道(dao)，瑞典查(cha)爾姆斯(si)理(li)工大學(Chalmers University of Technology)的一項(xiang)研究(jiu)表明，碳纖維可用作電(dian)(dian)池電(dian)(dian)極，直接儲存電(dian)(dian)能。

該項研究為(wei)結構電(dian)池開辟了新機遇，使碳纖維能(neng)夠(gou)成為(wei)能(neng)源系統的(de)一部(bu)分。此種多(duo)功能(neng)材料還(huan)能(neng)顯著(zhu)減輕未來(lai)飛機和車輛的(de)重量，有助于解決(jue)電(dian)氣化的(de)關鍵挑戰。為(wei)了延長每次電(dian)池充電(dian)后的(de)續航里程，減重對車輛來(lai)說非常(chang)重要。

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查(cha)爾姆斯理工大學材(cai)(cai)料(liao)與計算力學教授Leif Asp表示(shi)：“汽車車身不僅僅是一個(ge)承(cheng)重(zhong)元件，還(huan)可(ke)(ke)(ke)充當電池。”除了研(yan)究碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)作(zuo)為增強材(cai)(cai)料(liao)可(ke)(ke)(ke)實(shi)現的(de)(de)功能(neng)(neng)之外，Leif Asp教授還(huan)研(yan)究碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)材(cai)(cai)料(liao)可(ke)(ke)(ke)儲(chu)存能(neng)(neng)量。Asp補充說(shuo)：“碳纖(xian)(xian)維(wei)(wei)還(huan)可(ke)(ke)(ke)用作(zuo)其他功能(neng)(neng)，例(li)如為傳感器(qi)或(huo)能(neng)(neng)量和(he)數據(ju)的(de)(de)導體收(shou)集(ji)動能(neng)(neng)。如果所(suo)有上(shang)述功能(neng)(neng)都可(ke)(ke)(ke)在汽車上(shang)實(shi)現，那么汽車重(zhong)量可(ke)(ke)(ke)減少50%。”

Asp是多學科研究(jiu)小(xiao)組的負責人(ren)，最近，該小(xiao)組發表了(le)一(yi)項有關(guan)碳纖維微觀結構如何(he)影響電(dian)化學特性的研究(jiu)，即碳纖維作為(wei)鋰離子電(dian)池電(dian)極的潛力。到(dao)目前為(wei)止(zhi)，該研究(jiu)領域(yu)是一(yi)個(ge)尚(shang)未開(kai)發的全新(xin)領域(yu)。

研究(jiu)人員(yuan)研究(jiu)了不同類型的商用碳(tan)纖維(wei)的微觀結(jie)(jie)構(gou)，發現有小但(dan)是(shi)質(zhi)素差(cha)晶體(ti)的碳(tan)纖維(wei)具良好的電(dian)(dian)(dian)化學(xue)(xue)性能(neng)，但(dan)是(shi)強度(du)降低(di);而(er)有大(da)(da)且質(zhi)素好晶體(ti)的碳(tan)纖維(wei)強度(du)更好，但(dan)是(shi)電(dian)(dian)(dian)化學(xue)(xue)性能(neng)太低(di)，無法用于結(jie)(jie)構(gou)電(dian)(dian)(dian)池。但(dan)是(shi)，在(zai)該研究(jiu)中(zhong)，具良好電(dian)(dian)(dian)化學(xue)(xue)性能(neng)的碳(tan)纖維(wei)仍比鋼的強大(da)(da)略高。

研究人員(yuan)目前正與汽車(che)和航空(kong)業合作。Leif Asp認為，對于航空(kong)業來說，可能(neng)有必要(yao)增加(jia)碳纖維復(fu)合材料的厚度(du)(du)，以彌補結(jie)構(gou)(gou)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的剛度(du)(du)，同時可增加(jia)其儲能(neng)能(neng)力(li)。此外，根據重量(liang)、強度(du)(du)、剛度(du)(du)和電(dian)(dian)(dian)化學特(te)性系統優化車(che)輛是(shi)關鍵(jian)。結(jie)構(gou)(gou)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)可能(neng)不(bu)如傳統電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)高效，但是(shi)其具(ju)(ju)承重能(neng)力(li)，從系統上(shang)來看，具(ju)(ju)很大(da)的成(cheng)本效益。而且，因具(ju)(ju)更低能(neng)量(liang)密度(du)(du)，結(jie)構(gou)(gou)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)不(bu)含揮發物(wu)質，因而比(bi)傳統電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)更安全。

該項研究由(you)瑞(rui)典(dian)創(chuang)新局(Vinnova)、瑞(rui)典(dian)能源署(Swedish Energy Agency)、瑞(rui)典(dian)科學研究委員會(Swedish Research Council)以及Alistore歐洲研究所提供(gong)資助。

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