英國倫敦市帝國理工學(xué)院及其歐洲合作伙伴的研究人員目前正在開發(fā)一種可以存儲和釋放電能,并且足夠堅固和輕質(zhì),能夠用于汽車部件的原型材料。研究人員希望這種材料可以用于混合汽油/電力汽車,從而使車輛更輕、更緊湊、更節(jié)能,同時讓駕駛者可以行駛更遠的路途而無須再充電。
此外,研究人員認為,這種已經(jīng)被帝國理工學(xué)院申請了專利的材料具有被用于多種日常物品外殼制造的潛力,如移動電話和電腦,這樣一來,它們就無須一個獨立的電池了,從而使此類裝置更小、更輕、更便攜。
帝國理工學(xué)院航空學(xué)系的Emile Greenhalgh博士說:“我們對于這種新技術(shù)的潛力感到很興奮。我們認為未來的汽車可以從其車頂、發(fā)動機罩,甚至車門獲得電力,這將得益于我們研制的新的復(fù)合材料。甚至衛(wèi)星導(dǎo)航儀都可以從其外殼獲得電力。”
Greenhalgh說:“這種材料的未來應(yīng)用不止于此。你可能會擁有一部和信用卡一樣薄的移動電話,因為它不再需要一塊厚重的電池。或者一臺可以從其外殼獲得電力的筆記本電腦,這樣它就可以運行更長時間而無須再充電。我們現(xiàn)在還處于該項目的第一階段,還有更長的路要走,但是我們相信,這種復(fù)合材料具有廣闊的應(yīng)用前景。”
在這項研究中,科學(xué)家計劃開發(fā)這種材料,使其可用于替代汽車行李箱的金屬底板部分,即存放備胎的輪艙。研究人員稱,用復(fù)合材料輪艙代替金屬輪艙,可以使車輛減少為電動機提供動力的電池數(shù)量。他們認為,這可以使汽車總重量減少15%,從而顯著改善未來混合動力汽車的性能。
現(xiàn)今的混合動力汽車包括一個內(nèi)燃機,駕駛者在提速時會用到它,以及一個由電池提供動力的電動機,在汽車行駛時會使用它。這些車輛需要大量的電池為電動機提供動力,汽車因此而變重,這意味著汽車會耗費更多的能量,并且,電池需要在較短周期內(nèi)定期充電。
研究人員稱,他們正在開發(fā)的復(fù)合材料是由碳纖維和一種聚合樹脂制成的,可以比傳統(tǒng)電池更高速地存儲和釋放大量電力。
此外,這種材料不利用化學(xué)過程,使其可以比傳統(tǒng)電池更快速的充電。另外,充電過程幾乎不會造成復(fù)合材料的老化,因為它不涉及到化學(xué)反應(yīng),而傳統(tǒng)電池則會在使用一段時間后老化。
研究人員介紹說,這種材料可以通過將混合動力汽車插在家用電源上充電。他們還在探索其他可選充電方法,如回收汽車剎車時產(chǎn)生的能量。
在該項研究的第一階段,科學(xué)家計劃進一步開發(fā)其復(fù)合材料,以使它能夠存儲更多的能量。該團隊將通過發(fā)展碳纖維表面的碳納米管,改善這種材料的機械特性,這也將增加材料的表面區(qū)域,提高其容量以存儲更多能量。他們還計劃探索在工業(yè)級別生產(chǎn)這種復(fù)合材料最有效的方法。