多功能碳纤维材料可将车体当作储能部件 减重可达50%

导读：作为一种轻盈、高强度的特殊材料，碳纤维已经成为了许多高档自行车、超跑、航天飞机的首选。

作为一种轻盈、高强度的特殊材料，碳纤维已经成为了许多高档自行车、超跑、航天飞机的首选。不过瑞典查尔姆斯理工大学的科学家们，却希望让它变得更加多能。该校研究团队一直在探索各种可能性，比如为它加入必要的电化学特性，为减轻整车重量给出更新颖的设计理念。实际上，除了机械性能，碳纤维也已被实验证明其作为电极材料的潜力。

从结构力学上考虑，材料本身要相当坚硬。而具有良好电化学性能的碳纤维，其硬度要低得多。

具有较大刚度的碳纤维，拥有较大的高度取向性晶体。而较硬的碳纤维，拥有较小且取向不良的晶体。

为了兼容这个看似形同水火的矛盾，科学家们想出了各种各样的方法。

研究人员表示，这种新知识，为追求结构硬度和电化学特性的“最佳平衡点”奠定了基础。

我们现已知晓如何在确保刚度足够的同时，让多功能碳纤维拥有更高的储能特性。对汽车等诸多应用而言，刚度的轻微降低并不是问题。

当前市面上最昂贵的碳纤维复合材料，其刚度仅适合飞行器使用。在这之外，制造商也想要进一步扩大其市场覆盖面。

作为新研究的一作，该校材料与计算力学教授 Leif Asp 表示：

车身不仅仅是一个承重原件，还应该能够充当电池，或将碳纤维用于其它目的 —— 比如动能、传感器、或能量和数据的收集体。

若将所有这些功能纳入汽车或飞机机身的一部分，有望实现高达 50% 的减重。

在车辆设计和燃油效率方面，重量是一个很重要的因素。

科学家们已经在想象，若这种新材料能够成为能源系统的一部分，将如何极大地颠覆现状。现其已于汽车和航空工业合作，以探索结构体电池的这些可能性。

Carbon fibre can store energy in the body of a vehicle（via）

有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《多功能材料》（Multifunctional Materials）期刊上。原标题为：

《Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes》

《石墨微结构可兼作碳纤锂离子电池的电极》