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韓國科學技術研究院（KAIST）日前在對環保汽車、移動出行及航空航天等行業至關重要的結構電池領域取得了重大突破，他們成功開發出一款多功能結構性碳纖維復合材料電池。這一新型電池技術由機械工程系的Seong Su Kim教授團隊研發，不僅具有高能量密度儲能與高承載能力，并且不會有發生火災的風險。

與過去將商用鋰離子電池嵌入復合材料，而導致在集成化和商業化方面遭遇問題的結構電池不同，這項新技術聚焦于儲能復合材料。研究團隊深入研究環氧樹脂與離子液體和碳酸鹽電解質基固態聚合物電解質相結合的固化機制，并通過溫度和壓力控制優化整個固化過程，從而成功改進固化工藝。

新研發的結構電池通過真空壓縮成型制造，與之前的碳纖維基電池相比，碳纖維（同時作為電極和集流器）的體積分數提高了160%以上。

這一創新工藝不僅增大電極與電解質之間的接觸面積，提高電化學性能，還通過有效控制電池在固化過程中的氣泡問題，應對了機械性能方面的挑戰。由此制造的高密度結構電池可以顯著延長單次充電后的車輛和設備運行時間。

首席研究員Seong Su Kim教授表示：“我們從材料和結構兩個角度提出了設計固態聚合物電解質的框架，這種電解質也是高剛度超薄結構電池的核心材料。這些基于材料的結構電池可以作為汽車、無人機、飛機和機器人等設備的內部組件，大大延長單次充電后的運行時間。這標志著下一代多功能儲能應用基礎技術的誕生。”

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