The transport sector significantly contributes to greenhouse gas emissions, driving the shift toward electric vehicles. However, the range of electric vehicles is limited due to the need for heavy battery packs. One approach to reduce this mass is through multifunctional materials, such as laminated structural batteries (SBs), which combine structural integrity with energy storage. Laminated SBs consist of carbon fibers embedded in a multifunctional polymer matrix, known as a structural electrolyte. Here, carbon fibers provide structural support, act as electrodes, and serve as current collectors, while the structural electrolyte enables ion conduction and mechanical load transfer. This thesis explores how varying structural electrolyte compositions and processing conditions influence the multifunctional properties, with a focus on their integration into laminated SBs. The research demonstrates the effectiveness of thermally-initiated polymerization-induced phase separation, producing full-cell laminated SBs with bicontinuous polymer-liquid electrolytes (i.e. structural electrolytes). These electrolytes feature diverse morphologies that impact ionic conductivity and storage modulus, presenting safer and more environmentally compatible formulations with adequate structural electrode performance. Long-term studies reveal an effect of structural electrolyte formulation on the structural electrode performance and how fiber-matrix adhesion is affected under repeated charging/discharging. Finally, a state-of-the-art, SB is presented with fibers in both electrodes, achieving an excellent balance of energy density and mechanical performance. This work lays a foundation for future advancements in SB technology, identifying challenges and opportunities to enhance multifunctional properties. 

Transportsektorn bidrar i hög grad till utsläppen av växthusgaser, vilket driver på övergången till elfordon. Räckvidden för elfordon är dock begränsad på grund av behovet av tunga batteripaket. Ett sätt att minska denna massa är att använda multifunktionella material, t.ex. laminerade strukturella batterier (SB), som kombinerar strukturell integritet med energilagring. Laminerade SB består av kolfibrer som är inbäddade i en multifunktionell polymermatris, en så kallad strukturell elektrolyt. Här ger kolfibrerna strukturellt stöd, fungerar som elektroder och strömavtagare, medan den strukturella elektrolyten möjliggör jonledning och mekanisk lastöverföring. Denna avhandling undersöker hur varierande strukturella elektrolytsammansättningar och bearbetningsförhållanden påverkar de multifunktionella egenskaperna, med fokus på deras integration i laminerade SB. Forskningen visar effektiviteten hos termiskt initierad polymerisationsinducerad fasseparation, vilket producerar fullcellslaminerade SB med bikontinuerliga polymer-vätskeelektrolyter (strukturella elektrolyter). Dessa elektrolyter har olika morfologier som påverkar jonledningsförmågan och styvheten, vilket ger säkrare och mer miljöanpassade formuleringar med adekvat strukturell elektrodprestanda. Långtidsstudier visar att formuleringen av den strukturella elektrolyten påverkar den strukturella elektrodens prestanda och hur vidhäftningen mellan fiber och matris påverkas vid upprepad laddning/urladdning. Slutligen presenteras ett strukturellt batteri baserat på kolfiber i båda elektorderna som uppvisar en utmärktbalans mellan energitäthet och mekanisk prestanda. Detta arbete lägger grunden för framtida framsteg inom SB-tekniken och identifierar utmaningar ochmöjligheter för att förbättra multifunktionella egenskaper.