多功能碳纖維材料可將車體當作儲能部件 減重可達50%
作為一種輕盈、高強度的特殊材料，碳纖維已經成為了許多高檔自行車、超跑、太空梭的首選。不過瑞典查爾姆斯理工大學的科學家們，卻希望讓它變得更加多能。該校研究團隊一直在探索各種可能性，比如為它加入必要的電化學特性，為減輕整車重量給出更新穎的設計理念。實際上，除了機械效能，碳纖維也已被實驗證明其作為電極材料的潛力。
從結構力學上考慮，材料本身要相當堅硬。而具有良好電化學效能的碳纖維，其硬度要低得多。
具有較大剛度的碳纖維，擁有較大的高度取向性晶體。而較硬的碳纖維，擁有較小且取向不良的晶體。
為了相容這個看似形同水火的矛盾，科學家們想出了各種各樣的方法。
研究人員表示，這種新知識，為追求結構硬度和電化學特性的“最佳平衡點”奠定了基礎。
我們現已知曉如何在確保剛度足夠的同時，讓多功能碳纖維擁有更高的儲能特性。對汽車等諸多應用而言，剛度的輕微降低並不是問題。
當前市面上最昂貴的碳纖維複合材料，其剛度僅適合飛行器使用。在這之外，製造商也想要進一步擴大其市場覆蓋面。
在車輛設計和燃油效率方面，重量是一個很重要的因素。
科學家們已經在想象，若這種新材料能夠成為能源系統的一部分，將如何極大地顛覆現狀。現其已於汽車和航空工業合作，以探索結構體電池的這些可能性。
作為新研究的一作，該校材料與計算力學教授 Leif Asp 表示：
車身不僅僅是一個承重原件，還應該能夠充當電池，或將碳纖維用於其它目的 —— 比如動能、感測器、或能量和資料的收集體。
若將所有這些功能納入汽車或飛機機身的一部分，有望實現高達 50% 的減重。
有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《多功能材料》（ ofollow,noindex">Multifunctional Materials ）期刊上。 原標題為：
《Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes》
《石墨微結構可兼作碳纖鋰離子電池的電極》
[編譯自： New Atlas , 來源： Chalmers University of Technology ]