【电动车和能效亮点】韩国科学技术研究院发布开创性的结构电池技术

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Source: Getty Images/eunju choi

韩国科学技术研究院（KAIST）日前在对环保汽车、移动出行及航空航天等行业至关重要的结构电池领域取得了重大突破，他们成功开发出一款多功能结构性碳纤维复合材料电池。这一新型电池技术由机械工程系的Seong Su Kim教授团队研发，不仅具有高能量密度储能与高承载能力，并且不会有发生火灾的风险。

与过去将商用锂离子电池嵌入复合材料，而导致在集成化和商业化方面遭遇问题的结构电池不同，这项新技术聚焦于储能复合材料。研究团队深入研究环氧树脂与离子液体和碳酸盐电解质基固态聚合物电解质相结合的固化机制，并通过温度和压力控制优化整个固化过程，从而成功改进固化工艺。

新研发的结构电池通过真空压缩成型制造，与之前的碳纤维基电池相比，碳纤维（同时作为电极和集流器）的体积分数提高了160%以上。

这一创新工艺不仅增大电极与电解质之间的接触面积，提高电化学性能，还通过有效控制电池在固化过程中的气泡问题，应对了机械性能方面的挑战。由此制造的高密度结构电池可以显著延长单次充电后的车辆和设备运行时间。

首席研究员Seong Su Kim教授表示：“我们从材料和结构两个角度提出了设计固态聚合物电解质的框架，这种电解质也是高刚度超薄结构电池的核心材料。这些基于材料的结构电池可以作为汽车、无人机、飞机和机器人等设备的内部组件，大大延长单次充电后的运行时间。这标志着下一代多功能储能应用基础技术的诞生。”

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