告别“死重”！新型电池既是能量库又是承重件，交通工具要变天？

文 | 环球

编辑 | 小策

开车的朋友都知道，电池容量和车身重量就像对欢喜冤家。

想续航远就得装大块电池，电池重了能耗又上去了，最后还是跑不远。

飞机更是如此，电动飞机之所以飞不远、拉不动，很大程度上就是被电池重量拖累。

最近韩国庆尚国立大学的研究团队搞出个新东西，可能要改写这个尴尬局面。

电池不只是电池，还能当“骨骼”用

传统电池说白了就是个“能量包袱”，自身不能承重，还得用厚厚的金属壳子保护着。

电动汽车的电池包占了不少重量，这些重量纯粹是负担，不能帮车身分担压力。

飞机上的电池更夸张，为了保证安全，防护结构比电池本身还重。

这种设计思路，现在看来有点本末倒置了。

韩国团队的想法挺颠覆的，他们把电池和结构件合二为一了。

用石英编织物当基底，上面“种”满碳纳米管，做出的材料既能储电又能承重。

这就好比给电池安上了骨骼，自己就能站得住，不用额外保护了。

实验室数据显示，这东西充放电50次后还能保持90%的容量，性能不比普通电池差。

传统电池的电极材料大多是粉末压成片，本身没什么强度。

这款新电池用的石英编织物，本身就是高强度材料，再加上碳纳米管的增强作用，抗拉伸能力相当不错。

以后汽车底盘、飞机机翼说不定都能用这种材料做，零件本身就是电池，整车重量能降一大块。

石英纤维+碳纳米管，材料界的“神仙组合”

选石英编织物当基底，研究团队是动了脑筋的。

这东西由二氧化硅纤维织成，耐高温、耐腐蚀，尺寸稳定性还好，当结构材料再合适不过。

但石英有个大毛病不导电，这对电池来说可是致命伤。

以前解决这个问题，一般是喷层金属颗粒，效果嘛，老实讲不怎么样。

就像在丝绸上撒沙子，看着是镀上了金属层，一弯折就掉。

韩国团队换了个思路，他们用化学气相沉积技术，让碳纳米管直接从石英纤维表面“长”出来。

这就不是简单的涂层了，而是根扎在里面的“微型钢筋”，既解决了导电问题，又不影响材料强度。

温度控制在这个过程中太关键了。

团队试过600℃和700℃两种环境，发现700℃长出来的碳纳米管更均匀致密。

这种叫C-QWF-700的材料，柔韧性和导电性都达到了最佳平衡。

电子在碳纳米管网络里跑得飞快，储电性能自然差不了。

这技术最牛的地方是实现了“结构-功能一体化”。

传统电池是额外添加的部件，而这种材料本身就是结构的一部分。

打个比方，以前是背着电池跑，现在是穿着电池跑，效率能一样吗？这种设计理念要是普及开来，交通工具的减重潜力可太大了。

现在的电动飞机之所以飞不远，很大程度上是电池拖了后腿。

有效载荷连传统飞机的三分之一都不到，根本不实用。

要是机翼蒙皮换成这种结构化电池，既能提供升力又能储电，飞机的续航和载重能力肯定能上一个大台阶。

无人机也一样，滞空时间能延长不少。

电动汽车领域同样前景广阔。

不少电动车起火事故，都是电池包碰撞变形引发的。

这种石英纤维电池本身强度高、耐热性好，直接当底盘用都没问题。

发生碰撞时能吸收能量，从根本上降低起火风险。

更重要的是，省下了电池外壳和支架的重量，这些重量能转化成实实在在的续航里程。

当然了，实验室成果离产业化还有段距离。

现在50次的循环寿命，跟实际应用需要的数千次差得远。

化学气相沉积工艺的成本也得降下来，不然造出来的电池贵得没人买。

这些问题都得一步步解决，急不来。

不过话说回来，任何新技术都有这么个过程。

当年锂电池刚出来的时候，谁能想到现在满大街都是呢？

随着电解质界面优化和制造工艺改进，说不定哪天我们真能见到“电池即车身”的汽车和飞机。

到那时候，续航焦虑可能就成历史名词了。

这种结构化电池的意义，不止于提升续航里程。

它代表了一种新的设计思路让每个部件都物尽其用。

在能源紧张的今天，这种高效利用材料的理念太重要了。

既减轻重量又增加储能，这不正是绿色出行追求的目标吗？

当然了，我们也不能盲目乐观。

从实验室样品到量产产品，中间要跨过无数坎。

材料稳定性、制造成本、回收利用，这些都是绕不开的问题。

但至少现在，我们看到了一个可行的方向。

韩国团队的这项研究，给交通工具的未来提供了一种可能性。

想想看，以后坐飞机，机翼不仅能产生升力，还能给飞机供电；开汽车，底盘既是承力结构，又是能量来源。

这种场景以前只在科幻片里见过，现在离现实又近了一步。

科技进步有时候就是这样，解决一个看似无解的矛盾，往往需要换个角度思考。

传统电池的“重量-容量”悖论，困了工程师好多年。

现在有人跳出“电池就该是独立部件”的思维定式，把它和结构件结合起来，这不就是创新吗？这种跨界融合的思路，说不定会在更多领域开花结果。

最后想说的是，不管这项技术最终能不能成功产业化，它带来的启发都很有价值。

在追求绿色能源的道路上，我们需要更多这样打破常规的尝试。

毕竟，解决复杂问题，从来都不是靠走老路能行得通的。

说不定哪天回过头看，就是这样一个小小的技术突破，开启了交通出行的新时代。