能瘦身还能变强壮？未来锂电的趋势会变成怎样

在2005年的材料研究学会讨论会上，一篇技术文章向人们介绍了多功能发电材料和储能材料的三个应用实例：锂离子结构电池、质子交换膜（protonexchangemembrane，PEM）燃料结构电池和结构电容器。文章研究人员表示，以上新型的技术应用都经过了精心的设计，其中采用的应用材料不仅可以存储释放电能，而且还可以承载结构负载。因此才实现了多功能设计目的并大幅降低了整体的重量。

　　对于此技术瑞典皇家理工学院组成了一支研究小组，该研究小组成员由来自瑞典皇家理工学院的三名教授组成，其中包括化学工程教授GöranLindbergh、光纤和聚合物技术教授MatsJohansson和航空和车辆工程教授DanZenkert。此外，参与该项研究计划的还包括瑞典SwereaSICOMP和吕勒奥技术研究所（LuleåInstituteofTechnology）。

　　聚丙烯腈的可逆容量潜力

　　来自瑞典皇家理工学院的汽车和航空航天工程研究员EricJacques（其博士论文研究方向就是关于结构电池方面的）表示，碳纤维材料应用到汽车中主要有两种功能体现，其一就是作为汽车车身的轻质复合型加强材料；另一主要应用就是作为汽车锂离子电池的电极。

　　EricJacques表示：“我们对碳纤维锂电池电极材料研究的主要目的是为了开发一种不仅可以具有轻质材料特性同时又可以承受机械载荷另外又可以储存电能的多功能结构电池。这样一来就可以大幅降低电动汽车的整体重量。”

　　EricJacques和其同事于2013年在电化学学会期刊上发表了一篇关于该碳纤维锂电池电极材料研究的技术论文。论文中介绍道，在锂离子电池锂化率维持在一定值100毫安/克时，市场上出售的好几个档次的聚丙烯腈（polyacrylonitrile，PAN）基碳纤维的可逆电容量在完成十次充放电循环后均能够达到100毫安时/克甚至更高。其中，影响锂离子电池测量电容量的主要因素为锂离子电池的锂化率。经试验发现，降低通过所有实验碳纤维材料十分之一的电流大小可以使电池电容量提升100%。通过以上实验测量研究，EricJacques研究团队总结道碳纤维材料在结构电池中不仅可以作为电池阴极材料而且还可以作为电池中的集电极。

　　在今年早些时候，EricJacques和其同事又在Carbon杂志上发表了一篇文章。文章主要介绍了锂离子电池中锂的含量与电池中聚丙烯腈基碳纤维材料抗拉强度、极限抗拉强度之间的关系。该论文主要研究结论还包括：

　　锂离子电池在经过几次电化学充放电循环后，电池中碳纤维材料的强度并未出现减弱现象，并且电池的测量电容量也未受到影响。