在儲(chǔ)能行業(yè)也獲得了吸引力的是一種能夠產(chǎn)生電流或儲(chǔ)存電荷的結(jié)構(gòu)層壓板，這種方法試圖將結(jié)構(gòu)和電氣系統(tǒng)集成到耗電產(chǎn)品中。這類多功能材料20多年前首次提出并在研究中探索，主要針對(duì)軍事和先進(jìn)航空航天應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)全面商業(yè)化的道路上仍然面臨著巨大的技Vilatela說(shuō)，碳納米管具有比碳纖維織物大1000倍的表面積的固有優(yōu)勢(shì)。碳納米管還具有很高的電化學(xué)穩(wěn)定性。為了制造EDLC復(fù)合材料，在八層（4+4）Hexcel（Stamford，CT，US）Hexforce高強(qiáng)度碳纖維織物（G0926）之間設(shè)置一個(gè)薄的EDLC夾層，真空注入由Ashland Chemical（Columbus，OH，US）提供的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂Derakane 8084，并在48小時(shí)內(nèi)完全固化。室溫。中間層由一個(gè)夾層結(jié)構(gòu)組成，該夾層結(jié)構(gòu)從中間向外包括一個(gè)約100-120微米厚的聚合物電解質(zhì)膜，設(shè)置在兩個(gè)CNT纖維板之間，兩個(gè)CNT纖維板都固定在薄鋁集流板上。以鐵、硫催化劑和丁烷為碳源，采用直接紡絲法合成了碳納米管纖維。

在定位在碳纖維織物的外層之間之前，向夾層施加少量壓力，以將軟電解質(zhì)膜浸漬到多孔CNT纖維板中。本研究所制備的EDLC樣品約為4平方厘米（典型層壓板結(jié)構(gòu)梁的尺寸），盡管Vilatela說(shuō)，自立式EDLCS可在不需要額外結(jié)構(gòu)支撐的情況下使用，但其尺寸可高達(dá)100平方厘米。四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中EDLC樣品的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電測(cè)量表明，電化學(xué)性能一直保持到斷裂點(diǎn)?？紤]到該材料作為一種結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)能材料的應(yīng)用，該試驗(yàn)是對(duì)其性能的關(guān)鍵驗(yàn)證。

IMDEA集團(tuán)使用單向CNT織物建造SSC，將該項(xiàng)目與使用各種“活性”碳纖維織物作為儲(chǔ)能材料的類似并行工作區(qū)分開(kāi)來(lái)。Vilatela等人引用的一個(gè)這樣的項(xiàng)目。發(fā)表在科學(xué)報(bào)告（2018年2月）上的論文，使用注入技術(shù)在碳纖維織物周圍生長(zhǎng)高比表面積碳?xì)饽z（CAG）。結(jié)合含有10%鋰離子的乙二醇基質(zhì)，該技術(shù)產(chǎn)生的材料的計(jì)算能量密度僅為0.84 m wh kg，與包含CNT纖維的EDLC獲得的能量密度相比，該材料的能量密度較低。這項(xiàng)技術(shù)，特別是在使用高比表面積復(fù)合材料時(shí)，產(chǎn)生了一種剪切模量為895兆帕的復(fù)合材料，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料相當(dāng)。相比之下，IMDEA研究中的CNT復(fù)合材料的彎曲模量為60 gpa，彎曲強(qiáng)度為153 mpa，其值與典型的未填充聚酰亞胺相當(dāng)，低于主要結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用的復(fù)合材料所需的強(qiáng)度和剛度特性。

每一個(gè)項(xiàng)目的結(jié)果都表明，在廣泛的筆觸中，開(kāi)發(fā)完全商業(yè)化的多功能材料所面臨的挑戰(zhàn)之一，該材料適用于廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域：即，很難建造具有足夠電氣和結(jié)構(gòu)性能的復(fù)合材料。

柯林斯認(rèn)為，目前結(jié)構(gòu)和電氣性能之間的權(quán)衡不會(huì)成為該技術(shù)采用和商業(yè)化的主要障礙。他說(shuō)：“我不認(rèn)為這些新型復(fù)合儲(chǔ)能材料結(jié)構(gòu)性能的下降會(huì)限制其有效性，因?yàn)榧词剐阅苌圆畹奶祭w維增強(qiáng)材料，其強(qiáng)度和剛度仍足以在某些應(yīng)用中發(fā)揮作用。”更大的問(wèn)題，他認(rèn)為，鋰電池是如何設(shè)計(jì)和機(jī)械地整合固體聚合物電極和電絕緣但離子導(dǎo)電的分離器的問(wèn)題。其他挑戰(zhàn)包括經(jīng)濟(jì)有效的制造和安全。