水泥和炭黑? MIT使用古老材料制造出储能超级电容器

02 08月 2023

2023-08-02 17:26

新研究表明，人类最普遍的两种历史材料，水泥和炭黑（类似于非常细的木炭），可能会成为新型低成本储能系统的基础。该技术可以在可再生能源供应出现波动的情况下保持能源网络稳定，从而促进太阳能、风能和潮汐能等可再生能源的使用。

据外媒报道，麻省理工学院（MIT）研究人员发现，这两种材料可以与水结合制成超级电容器（电池的替代品），可以提供电能存储。

图片来源：麻省理工学院

研究人员表示该超级电容器最终可以融入房屋的混凝土地基中，并存储一整天的能量，同时几乎不增加（或不增加）地基成本，同时仍然提供所需的结构强度。研究人员还设想了一条混凝土道路，可以为电动汽车在道路上行驶时提供非接触式充电。

电容器原则上是非常简单的设备，由浸入电解质中并由膜隔开的两个导电板组成。当在电容器上施加电压时，来自电解质的带正电的离子积聚在带负电的板上，而带正电的板则积聚带负电的离子。

由于板之间的膜阻止带电离子迁移，因此电荷的分离在板之间产生电场，并且电容器充电。这两块板可以长时间维持这对电荷，然后在需要时非常快速地输送。超级电容器只是可以存储异常大电荷的电容器。

电容器可以存储的电量取决于其导电板的总表面积。该团队开发的新型超级电容器的关键在于一种生产水泥基材料的方法。该水泥基材料由于其具有致密、互连的导电材料网络而具有极高的内表面积。