“电气化水泥”可以将建筑物的地基变成巨型电池
科学家们一直在寻找更好的方法来储存可再生能源,麻省理工学院的研究人员现在已经找到了一种将水泥和古老材料变成巨型超级电容器的方法。
这种电气化水泥可能会将建筑地基和道路变成几乎无限的电池。
为了创造这种新物质,来自美国麻省理工学院(MIT)和哈佛大学的一个团队将水泥,水和炭黑– 一种由不完全燃烧过程产生的细木炭等材料。
“这种材料很吸引人,因为你拥有世界上最常用的人造材料,水泥,与炭黑相结合,这是一种众所周知的历史材料——死海古卷就是用它写的,”说麻省理工学院材料科学家Admir Masic。
“你有这些至少两千年历史的材料,当你以特定的方式将它们组合起来时,你会想出一种导电纳米复合材料,这就是事情变得非常有趣的时候。
炭黑颗粒倾向于在水被反应水泥吸收时留下的空隙中聚集在一起,在水泥中形成卷须状形状,可以充当电线。
那艾滋病导电性,这意味着改性水泥能够充当超级电容器– 一种以类似于电池的方式工作的电源,但存储和释放电能的速度要快得多。
标准电解质材料,例如氯化钾,然后可以添加到材料中,提供分离的带电粒子 - 从而使超级电容器能够存储和释放能量。
目前,这些水泥电容器相对较小,具有足够的功率点亮几个LED灯泡。不过,使用的材料既便宜又丰富,理论上该过程应该能够相对较好地扩大规模。
接下来,该团队想要制造其中一种与汽车电池大小相当的设备。
研究人员建议,由超级电容器水泥制成的房屋可以储存足够的能量为该房屋供电一天 - 并且可以通过可再生能源生产能源。如太阳能或风。
这种混合物也可以部署在道路上,为经过的电动汽车提供动力(这是一项创新多个研究项目正在看)。在存储容量和结构强度之间需要权衡,但水泥可以根据需要适应不同的用例。
“这些特性表明,在住宅和工业应用中使用这些结构混凝土状超级电容器进行大容量储能的机会,包括能源自给自足避难所以及电动汽车的自充电道路,以及风力涡轮机的间歇性储能,”写研究人员在他们发表的论文中。
该研究已发表在美国国家科学院院士.