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韓國科學(xué)技術(shù)研究院（KAIST）日前在對環(huán)保汽車、移動出行及航空航天等行業(yè)至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)電池領(lǐng)域取得了重大突破，他們成功開發(fā)出一款多功能結(jié)構(gòu)性碳纖維復(fù)合材料電池。這一新型電池技術(shù)由機械工程系的Seong Su Kim教授團隊研發(fā)，不僅具有高能量密度儲能與高承載能力，并且不會有發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險。

與過去將商用鋰離子電池嵌入復(fù)合材料，而導(dǎo)致在集成化和商業(yè)化方面遭遇問題的結(jié)構(gòu)電池不同，這項新技術(shù)聚焦于儲能復(fù)合材料。研究團隊深入研究環(huán)氧樹脂與離子液體和碳酸鹽電解質(zhì)基固態(tài)聚合物電解質(zhì)相結(jié)合的固化機制，并通過溫度和壓力控制優(yōu)化整個固化過程，從而成功改進固化工藝。

新研發(fā)的結(jié)構(gòu)電池通過真空壓縮成型制造，與之前的碳纖維基電池相比，碳纖維（同時作為電極和集流器）的體積分數(shù)提高了160%以上。

這一創(chuàng)新工藝不僅增大電極與電解質(zhì)之間的接觸面積，提高電化學(xué)性能，還通過有效控制電池在固化過程中的氣泡問題，應(yīng)對了機械性能方面的挑戰(zhàn)。由此制造的高密度結(jié)構(gòu)電池可以顯著延長單次充電后的車輛和設(shè)備運行時間。

首席研究員Seong Su Kim教授表示：“我們從材料和結(jié)構(gòu)兩個角度提出了設(shè)計固態(tài)聚合物電解質(zhì)的框架，這種電解質(zhì)也是高剛度超薄結(jié)構(gòu)電池的核心材料。這些基于材料的結(jié)構(gòu)電池可以作為汽車、無人機、飛機和機器人等設(shè)備的內(nèi)部組件，大大延長單次充電后的運行時間。這標志著下一代多功能儲能應(yīng)用基礎(chǔ)技術(shù)的誕生?！?/p>

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