续航提升70%，新型结构电池助力电动车与飞机腾飞

查尔默斯科技大学的研究人员在世界经济论坛上展示了关于结构电池复合材料的新数据。这种被称为“世界上最强电池”的材料，此前被论坛评选为2025年最具潜力的新兴技术。

最新的研究结果表明，这些材料在工业应用中既能作为能量存储单元，又能作为主要结构组件的性能水平。

结构电池的设计旨在承载机械负荷，同时存储电能。这种双重功能让电池可以直接作为产品的框架或外壳，有效地消除了对单独重型电池组的需求。

根据莱夫·阿斯普教授和助理教授乔汉娜·徐领导的研究团队的研究，这种材料的最新版本展现了接近传统锂离子电池能量密度和铝、钛等金属机械刚度的多种功能特性。

设计消除重金属使用

材料结构基于一种复合材料，使用碳纤维作为正负电极。

“在阳极中，它既是增强材料，又是电流收集器和活性材料；在阴极中，它同样是增强材料和电流收集器，还充当锂铁磷酸盐的支架，”大学在新闻稿中表示。

通过利用碳纤维的自然电导率，这一设计消除了对通常由铜或铝制成的重金属电流收集器的需求，进一步减轻了系统的整体重量。

与使用液体电解质的传统电池相比，这种结构性电池采用了半固态电解质。

这种材料的选择有助于锂离子在电极之间的传输，同时通过降低热失控和火灾风险，提高电池的整体安全性。

虽然研究人员承认还需要进一步的工作来提高功率输出以满足高需求的工业应用，但目前的结果显示，这项技术已经准备好吸引重大行业投资。

提升电气化运输系统

减重对多个行业的影响非常显著。在消费电子产品领域，这项技术可能使笔记本电脑的重量减半，手机的厚度显著变薄。在运输领域，预计这项技术会立即应用于无人机和手持工具的生产。

从长远来看，这种材料计划用于汽车和航空航天行业，可以集成到车辆底盘或飞机机身中，以提升能效。

“我们对电动汽车进行了计算，结果显示如果它们配备竞争力的结构电池，续航时间可以比现在延长70%。”阿斯普教授早前表示。

他得出结论，制定安全法规和标准将是广泛采用结构电池复合材料的必要步骤。

如果这些框架得以建立，预计这项技术将通过减少材料消耗和提升电动交通系统的续航能力和效率，带来显著的环境和经济效益。