水泥基電池，實現(xiàn)建筑可充電
不久前，瑞典查爾姆斯理工大學(xué)提出了世界上首個水泥基電池的概念。
其中，水泥基是指以硅酸鹽水泥為基體，以耐堿玻璃纖維通用合成纖維、各種陶瓷纖維、碳和芳綸等高性能纖維、金屬絲以及天然植物和礦物纖維為增強體，加入填料、化學(xué)助劑和水經(jīng)復(fù)合工藝構(gòu)成的復(fù)合材料。水泥基電池即通過在水泥基混合物中加入少量短碳纖維，增加了其導(dǎo)電性和抗彎強度，并通過在碳纖維網(wǎng)上進行金屬涂層處理（陽極用鐵，陰極用鎳）來制造電極，提高了電池性能。
這款可充電水泥基電池與之前研究中僅添加導(dǎo)電部分的混凝土不同，研究人員測試了幾種電極組合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鐵陽極和鎳基氧化物陰極產(chǎn)生了最好的結(jié)果。
隨后，研究人員又用不同比例進行試驗以找到約0.5%碳纖維的最佳混合物，從而提高了用于電解質(zhì)的水泥基混合物的電導(dǎo)率，并將金屬電鍍在碳纖維網(wǎng)格中，以分層式結(jié)構(gòu)排列電池。最終生產(chǎn)出了一種平均能量密度為每平方米7瓦時（或每升0.8瓦時）的可充電水泥基電池。
能量密度用于表示電池的容量，也就是說，該性能已經(jīng)是早期嘗試的混凝土電池的10倍以上。雖然與商用電池相比能量密度仍然較低，但在二十層高的建筑物上，巨大的建筑體積完全可以突破這一限制。
從應(yīng)用角度來看，研究人員設(shè)想了很多水泥基電池的應(yīng)用，包括為LED供電、在偏遠地區(qū)提供4G連接以及對混凝土基礎(chǔ)設(shè)施進行腐蝕的陰極保護等。另外，該電池還可以與太陽能電池板相結(jié)合，為高速公路和橋梁的監(jiān)控系統(tǒng)供電，由混凝土電池供電的傳感器可以檢測出裂縫和腐蝕。
無疑，電池可充電這一事實已然將儲能作為應(yīng)用的一種體現(xiàn)，如果這一概念得到進一步發(fā)展和商業(yè)化，其利用可能性幾乎是驚人的。這種使用結(jié)構(gòu)和建筑物作為電池的概念提供了一種通過儲存大量電力來應(yīng)對能源危機的方法，并具有帶來創(chuàng)新的潛力。以這種方式使用結(jié)構(gòu)和建筑物的概念可能是革命性的，因為它可以通過提供大量的能量存儲來為能源危機提供替代解決方案。
泥土變電池，這是過去人們都難以想象的科技創(chuàng)新。要知道，混凝土的消耗量僅次于水，是世界上消耗量最大的材料?；炷烈呀?jīng)環(huán)繞在我們周圍的建筑環(huán)境中，研究人員一直在探索用混凝土儲存電能，從根本上把建筑物變成巨大的電池。而現(xiàn)在，從混凝土升級至水泥基，人們已經(jīng)離這樣的世界更進一步。
編輯：李佳婷
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