美國(guó)麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)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(chǔ)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)。以特定的方式將它們結(jié)合在一起，會(huì)得到一種導(dǎo)電納米復(fù)合材料。該技術(shù)可促進(jìn)太陽(yáng)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(dòng)的情況下保持穩(wěn)定。相關(guān)論文8月1日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。
超級(jí)電容器可存儲(chǔ)太陽(yáng)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
研究人員發(fā)現(xiàn)，這兩種材料可與水結(jié)合制成超級(jí)電容器（電池的替代品）以存儲(chǔ)電能。超級(jí)電容器可被安裝到房屋的混凝土地基中，在那里它可儲(chǔ)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(dòng)汽車行駛時(shí)為其提供非接觸式充電。
電容器可儲(chǔ)存的電量取決于其導(dǎo)電板的總表面積。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型超級(jí)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(duì)計(jì)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?jī)?chǔ)存約10千瓦時(shí)的能量，這通常是一個(gè)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(chǔ)存太陽(yáng)能電池板或風(fēng)車一天產(chǎn)生的能量，并可在需要的時(shí)候使用。而且，超級(jí)電容器的充放電速度比電池快得多。
資料來源：科技日?qǐng)?bào)
|
