碳黑替代水泥：新型混凝土可充當超級電容器儲存電荷
(資料圖片)
8月1日，麻省理工學院的工程師們通過改變水泥的制作方式，開發出一種新型混凝土，能夠充當超級電容器，儲存電荷。這種新型混凝土的原料是水泥和碳黑。碳黑具有導電性，工程師們發現，如果以特定的方式將它與水泥和水混合，會在水泥硬化的過程中形成一個長長的碳“線”分支網絡，這就使得這種材料具有了超級電容器的功能。 “突然之間，你就有了一種既能承受載荷，又能儲存能源的材料。”麻省理工學院土木工程教授、這項研究的作者之一弗朗茨-約瑟夫?烏爾姆（Franz-Josef Ulm）說。超級電容器不會隨著時間而降低儲能能力，也不需要使用鋰離子電池中那些昂貴、有爭議的材料，如鈷和鋰。由于碳黑很便宜，其成本跟混凝土的成本差不多。 這項新技術可以解決可再生能源規模化的一個主要挑戰：由于太陽能和風能并不總是可用，因此迅速建造更多價格合理的儲能設備是擺脫化石燃料的必要條件。工程師們之所以選擇使用水泥作為原料，部分原因是水泥生產有著很大的碳足跡，而給它賦予一個支持可再生能源的第二個用途可以使它更加可持續。 在房屋中，通過電纜連接屋頂上的太陽能板，使用這種材料制成的地基可以用來儲存與房屋一天內使用量相當的太陽能。在風力發電場中，它可以用于風力渦輪機的底座。這種混凝土還可以用來制造道路，為行駛中的電動汽車充電。 在新的研究中，研究人員發現，這些電容器可以被設計成緩慢充電（如在房屋中）或快速放電（如在電動汽車充電器中）。在實驗室測試了一個小型版本后，團隊現在計劃擴大規模。烏爾姆說，第一個原型可能在18個月內亮相。
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