美國麻省理工學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，可能是構成一種新的、低成本儲能系統(tǒng)的基礎。以特定的方式將它們結合在一起，會得到一種導電納米復合材料。該技術可促進太陽能、風能和潮汐能等可再生能源的使用，使能源網(wǎng)絡在可再生能源供應波動的情況下保持穩(wěn)定。相關論文1日發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這兩種材料可與水結合制成超級電容器（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。研究人員設想，將來建設一條混凝土道路，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電板的總表面積。該團隊開發(fā)的新型超級電容器的關鍵是一種生產(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、相互連接的導電材料網(wǎng)絡。研究人員將高導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度，因此以這種材料為基礎的房屋可儲存太陽能電池板或風車一天產(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。
隨著可再生能源的應用越來越多，人們對新型儲能技術的渴求也越來越強烈。可再生能源波動性大，有時太多，有時太少，需要儲能系統(tǒng)對能源和需求進行匹配。本文提到的新研究發(fā)現(xiàn)，眾里尋他千百度，原來低成本儲能系統(tǒng)就在燈火闌珊處——我們最為熟悉且歷史悠久的水泥和炭黑就可以制成超級電容器！價格低廉、無處不在，而且還能變換多種形態(tài)，比如鋪成道路，砌成房屋。這種新型儲能系統(tǒng)可幫助可再生能源得到更廣泛的應用。
來源：科技日報
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