傳統(tǒng)材料全新結(jié)合，水泥和炭黑制成新型超級電容器

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“超級電容器”可存儲太陽能電池板或風(fēng)車一天產(chǎn)生的能量。圖片來源：麻省理工學(xué)院

美國麻省理工學(xué)院的一項新研究表明，人類擁有的最普遍且歷史悠久的兩種材料——水泥和炭黑，可能是構(gòu)成一種新的、低成本儲能系統(tǒng)的基礎(chǔ)。以特定的方式將它們結(jié)合在一起，會得到一種導(dǎo)電納米復(fù)合材料。該技術(shù)可促進(jìn)太陽能、風(fēng)能和潮汐能等可再生能源的使用，使能源網(wǎng)絡(luò)在可再生能源供應(yīng)波動的情況下保持穩(wěn)定。相關(guān)論文1日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這兩種材料可與水結(jié)合制成超級電容器(電池的替代品)以存儲電能。超級電容器可被安裝到房屋的混凝土地基中，在那里它可儲存一整天的能量。研究人員設(shè)想，將來建設(shè)一條混凝土道路，在電動汽車行駛時為其提供非接觸式充電。

電容器可儲存的電量取決于其導(dǎo)電板的總表面積。該團(tuán)隊開發(fā)的新型超級電容器的關(guān)鍵是一種生產(chǎn)水泥基材料，這種材料具有極高的內(nèi)表面積，其體積內(nèi)有致密、相互連接的導(dǎo)電材料網(wǎng)絡(luò)。研究人員將高導(dǎo)電性的炭黑與水泥粉和水一起制成混凝土，并讓其固化。

研究團(tuán)隊計算出，一塊45立方米大小的納米炭黑摻雜混凝土塊將有足夠的容量儲存約10千瓦時的能量，這通常是一個家庭的日平均用電量。由于混凝土可保持其強(qiáng)度，因此以這種材料為基礎(chǔ)的房屋可儲存太陽能電池板或風(fēng)車一天產(chǎn)生的能量，并可在需要的時候使用。而且，超級電容器的充放電速度比電池快得多。

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