水泥和碳黑变成新型超级电容器

2023-11-04 13:13
学苑创造·C版 2023年10期
关键词:碳黑混凝土块院刊

最近一项发表于《美国国家科学院院刊》杂志的研究提出了一种廉价且可扩展的能源存储方案:将水泥、碳黑和水结合,制成超级电容器来存储电能,这种结构可以融于房屋的混凝土地基中,而且几乎不会额外增添成本。

这项研究由美国麻省理工学院和哈佛大学的联合研究团队进行,他们发现将少量碳黑与水泥粉和水混合后,当水泥硬化时,碳黑颗粒会因其疏水性在水泥中发生聚合,只要控制得当,碳黑就能够形成类似于触须的纤维网络状结构,而这些“触须”就可以充当导线,并在相对较小的体积范围内形成一个非常大的表面积,以实现超级电容的功能。研究人员经计算发现,一块45立方米的纳米碳黑混凝土块可存储约10千瓦時的能量,同时,在合适的碳黑比例下,混凝土依然能保持其强度用作地基。这种材料具有很强的可扩展性,且用途广泛,能促进太阳能、风能等可再生能源的使用。

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