研究人員研究了不同類型市售碳纖維的微觀結構，發現微小且取向不良晶體的碳纖維具有良好的電化學性能，但剛度太低，而具有較大而高取向晶體的碳纖維剛度高，但電化學性能又太低。為了進一步理解碳纖維微結構與鋰離子插入機制和電化學容量間的關系，研究人員通過掃描電子顯微鏡（SEM） 、高分辨投射電子顯微鏡（HR-TEM）以及電化學方法對多種不同類型的中、高模量聚丙烯腈基碳纖維的明顯微觀結構差異進行了詳細表征，并通過每種碳纖維的原位共聚焦拉曼光譜對充放電期間鋰離子的嵌入機理進行了研究。拉曼G帶分析顯示，高模量碳纖維中的鋰離子嵌入機制與結晶石墨中的類似，其相對較低的電化學容量（約150mAh/g）是由于阻塞性亂層無序使分階段結構的形成受挫。相反，具有更高電化學容量（約300mAh/g）的中等模量碳纖維的鋰離子插入機制則更接近部分無序碳。因此，通過定制石墨序列和微晶尺寸可以改進多功能碳纖維的性能。

　　研究人員表示，使用這種多功能碳纖維結構電池有助于顯著減輕未來飛機和車輛的重量，如用于制造整個機體或車體，可使電動汽車或飛機的結構重量降低50%。該研究的相關論文Graphitic microstructure and performance of carbon fibre Li-ion structural battery electrodes發表在Multifunctional Materials期刊上。