美国麻省理工学院开发出可使普通建筑结构兼具储能功能的“电子导电碳混凝土”
2025/10/29
9月29日,美国麻省理工学院阿德米尔·马西奇(Admir Masic)研究团队在《美国国家科学院院刊》期刊发文,成功开发出“电子导电碳混凝土”。该技术通过在传统水泥和水中引入超细碳黑纳米颗粒与电解质,在混凝土内部形成一种导电“纳米网络”,使普通建筑结构具有储能能力。
传统储能系统主要依赖化学电池,不仅消耗稀缺资源,还面临高昂的维护成本。同时,全球每年大量使用的混凝土仅作为结构材料,功能单一,造成资源潜力未能充分利用。为此,研究团队在混凝土拌和过程中直接添加碳黑纳米颗粒与电解质,形成了分形蛛网状的导电网络。通过优化电解质配方并改进制备工艺,团队成功将满足家庭日用电量所需的材料体积从45立方米大幅缩减至5立方米,实现了储能密度的数量级提升。实验证明,优化后的储能混凝土能量密度超过每立方米2千瓦时,相当于一台冰箱的日耗电量。研究团队已成功制备出兼具承重与供电功能的微型拱门示范单元,验证了其在建筑结构中的实际应用潜力。该技术有望用于建造具备无线充电功能的道路、“离网运行”住宅以及分布式城市储能网络。值得一提的是,该材料还可利用海水作为电解质,为海上设施提供了新的储能方案。该研究使得未来城市基础设施不仅能承载生活空间,更能成为可持续能源系统的重要组成部分,有望为可再生能源转型提供新方案。
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文章来源麻省理工学院,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
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