英國(guó)倫敦市帝國(guó)理工學(xué)院及其歐洲合作伙伴的研究人員目前正在開(kāi)發(fā)一種可以存儲(chǔ)和釋放電能,并且足夠堅(jiān)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(shí)讓駕駛者可以行駛更遠(yuǎn)的路途而無(wú)須再充電。
此外,研究人員認(rèn)為,這種已經(jīng)被帝國(guó)理工學(xué)院申請(qǐng)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(dòng)電話和電腦,這樣一來(lái),它們就無(wú)須一個(gè)獨(dú)立的電池了,從而使此類裝置更小、更輕、更便攜。
帝國(guó)理工學(xué)院航空學(xué)系的Emile Greenhalgh博士說(shuō):“我們對(duì)于這種新技術(shù)的潛力感到很興奮。我們認(rèn)為未來(lái)的汽車可以從其車頂、發(fā)動(dòng)機(jī)罩,甚至車門(mén)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(shuō):“這種材料的未來(lái)應(yīng)用不止于此。你可能會(huì)擁有一部和信用卡一樣薄的移動(dòng)電話,因?yàn)樗辉傩枰粔K厚重的電池。或者一臺(tái)可以從其外殼獲得電力的筆記本電腦,這樣它就可以運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間而無(wú)須再充電。我們現(xiàn)在還處于該項(xiàng)目的第一階段,還有更長(zhǎng)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(xiàng)研究中,科學(xué)家計(jì)劃開(kāi)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(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的電池?cái)?shù)量。他們認(rèn)為,這可以使汽車總重量減少15%,從而顯著改善未來(lái)混合動(dòng)力汽車的性能。
現(xiàn)今的混合動(dòng)力汽車包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī),駕駛者在提速時(shí)會(huì)用到它,以及一個(gè)由電池提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī),在汽車行駛時(shí)會(huì)使用它。這些車輛需要大量的電池為電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,汽車因此而變重,這意味著汽車會(huì)耗費(fèi)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(kāi)發(fā)的復(fù)合材料是由碳纖維和一種聚合樹(shù)脂制成的,可以比傳統(tǒng)電池更高速地存儲(chǔ)和釋放大量電力。
此外,這種材料不利用化學(xué)過(guò)程,使其可以比傳統(tǒng)電池更快速的充電。另外,充電過(guò)程幾乎不會(huì)造成復(fù)合材料的老化,因?yàn)樗簧婕暗交瘜W(xué)反應(yīng),而傳統(tǒng)電池則會(huì)在使用一段時(shí)間后老化。
研究人員介紹說(shuō),這種材料可以通過(guò)將混合動(dòng)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(shí)產(chǎn)生的能量。
在該項(xiàng)研究的第一階段,科學(xué)家計(jì)劃進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其復(fù)合材料,以使它能夠存儲(chǔ)更多的能量。該團(tuán)隊(duì)將通過(guò)發(fā)展碳纖維表面的碳納米管,改善這種材料的機(jī)械特性,這也將增加材料的表面區(qū)域,提高其容量以存儲(chǔ)更多能量。他們還計(jì)劃探索在工業(yè)級(jí)別生產(chǎn)這種復(fù)合材料最有效的方法。
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