双重结构的电池可能会改变您的电动汽车、手机和笔记本电脑的设计方式

碳纤维如何将车身变成动力源。

来源:ZME科学

电池通常像自重一样位于机器内部。它可以储存能量,但无法帮助汽车直线行驶、飞机保持在高空或手机在跌落时幸存。现在,瑞典的一组研究人员已经制造出了一种可以同时完成所有这些功能的电池。

我知道你现在一定很摸不着头脑,但那是因为你还没有听说过结构电池。这些电池至少有两个用途:像传统电池一样存储电能,并作为承载组件提供机械强度,本质上使设备的底盘或框架成为其电源。

查尔姆斯理工大学的工程师发明了一种结构电池,其性能比同类早期版本的性能提高了十倍。这一进步使工程师们更接近他们所说的“无质量”能量存储,即电池不再增加重量,因为它们就是结构。电池不再将能量隐藏在沉重的盒子里,而是成为了盒子。

当电池成为身体

如今的电动汽车像背包一样携带电池。在某些车型中,仅电池就约占汽车总重量的四分之一,而根本没有对车辆进行加固。额外的质量需要更多的能源、更多的材料和更多的成本。

结构电池颠覆了这一逻辑。它们将能量存储直接集成到已经需要坚硬和坚固的材料中。原则上,车门、自行车车架,甚至卫星面板都可以在将所有东西固定在一起的同时储存电力。

这个想法并不新鲜。第一次尝试可以追溯到 2007 年,当时研究人员试图将电池嵌入层状复合材料中。这些早期的设计遇到了顽固的权衡。它们要么机械强度高,但电性能弱,要么善于储存能量,但太软而无法承载负载。

强度和安全性

结构电池的未来

正如 Asp 所说,“我们实际上只受到我们的想象力的限制。”