开创性的探索创新的能源存储解决方案,研究人员麻省理工学院已经公布了一项令人瞩目的启示:潜在的利用两个无处不在的人造材料,水泥和炭黑。这种动态两人持有的关键解锁一个革命性的和具有成本效益的能源存储系统,为未来铺平道路可持续的权力是通过巧妙的手段利用。
图片来源:由麻省理工学院研究人员|
他们的研究结果发表在《华尔街日报》PNAS与水相结合,揭示水泥和炭黑可以产生一个超级电容器能够储存电能。本文将深入到团队的令人兴奋的发现,这一变革的影响发现,揭示科学的融合和实用性,可以重塑能源景观。
水泥基超级电容器
在储能领域,超级电容器作为卓越的电化学系统,结合高功率密度和非凡的能量释放效率。
像标准电容器、超级电容器由一个膜隔开的两个导电板设置在一个电解质。通常,这些导电板驱动电容和超级电容器的power-storing功能,作为每一个板块保持长时间的收费时间,可以在需要的时候释放使用。
使新的超级电容器由麻省理工学院研究小组开发独特的是水泥基炭黑材料有异常高的表面积由于其密度。
产生这样一个致密的材料,研究小组尝试通过添加炭黑,著名的指挥家,变成混凝土与水混合。一旦成分结合,然后让混合治疗。引入水然后鼓励自然形成的多孔根茎的网络结构中,因为它与水泥的反应。炭黑然后进入这些空间创建平衡结构的水泥。
这革命的成就熊的承诺重新定义能量存储模式,打开通路可持续、高效的电力解决方案。
对未来的多功能性
麻省理工学院的超级电容器,通过对混凝土制成,有非凡的能量储存能力和令人印象深刻的放电率的功能,同时展示自相似性。这种非凡的材料领域开创了一个可能性,从道路影射为电动汽车充电的创建节能住宅和自我维持的避难所。
作为研究,概述了利用大约45个立方米的carbon-black-infused混凝土可以存储大约10千瓦时的能量,相当于平均每天我们家庭消费。1
然而,增加材料的储能能力会影响材料的结构鲁棒性。很少关心的这将是在一个应用程序,该应用程序不需要健壮的结构完整性,研究团队发现含有10%混合炭黑是“甜蜜点”,如果要使用的材料为基础的建筑或结构部分的风力涡轮机。1
除了其储存能量的能力,同样的混凝土混合物可以用作加热系统通过应用电carbon-laced混凝土。麻省理工学院的团队也有信心在材料的可伸缩性,因为能量存储能力与电极的体积在任何配置。
你可以从1-millimeter-thick电极1-meter-thick电极,并通过这样做基本上可以规模储能能力从照明LED几秒钟,推动整个房子。
弗朗兹约瑟冰川乌尔姆,麻省理工学院教授
结论
随着能量储存领域继续发展,水泥基超级电容器的突破性发现展示了创新的变革力量。这一发现不仅将重塑我们的能源格局,还邀请个人,社区,和行业积极参与转向更可持续的未来,提供“展望未来的一种新的方式混凝土作为能源过渡的一部分。”2
引用和进一步阅读
- Chanut: et al。(2023)“Carbon-cement超级电容器作为一种可伸缩的大部分能源存储解决方案”,美国国家科学院学报》,120 (32)。可以在:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2304318120。
- 钱德勒,d . (2023)麻省理工学院的工程师创建一个储能电容器从古代材料,麻省理工学院新闻|麻省理工学院。可以在:https://news.mit.edu/2023/mit -工程师-创造-超级电容器-古代材料- 0731
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