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行業新聞
既能發電又能儲電的水泥問世
時間:2025-05-13    來源:科技日報    分享:
水泥能發電,還能儲電?5月9日,中國工程院院士、東南大學教授繆昌文團隊發布全球首創的仿生自發電—儲能混凝土。

水泥能發電,還能儲電?5月9日,中國工程院院士、東南大學教授繆昌文團隊發布全球首創的仿生自發電—儲能混凝土
該研究中,東南大學團隊研發出N型熱電水泥和P型熱電水泥兩種自發電水泥基超材料。“這兩款水泥基超材料的原材料以水泥為主,我們用特殊工藝,加入聚乙烯醇等有機物,構筑了類似植物根莖組織的、‘軟—硬’交替、有序層狀微結構的水泥基復合材料。”團隊科研人員、東南大學教授周揚告訴科技日報記者,這種微結構可以將水泥的韌性提升近10倍,同時讓水泥基材料中的離子傳導過程更加順暢。
圖片
杭添 攝
周揚介紹,水泥與聚乙烯醇形成的界面,有離子選擇性,水泥中的鈣離子容易被界面束縛住,而氫氧根離子卻可以突破界面快速傳遞,這就在水泥層的上下表面形成電勢差。當水泥表面產生溫差時,溫差會誘導材料中的離子傳輸速率產生差異,差異越大、電勢差就越大,從而可以發電。
團隊還研發出自儲電水泥基超級電容器。“這款超級電容器看起來像個三明治結構,‘三明治’兩側的水泥電極可以存儲活性物質、吸附離子,中間層的水泥電解質可以傳導離子。電解質中的有序層狀微觀結構,可以快速傳遞離子、阻隔電子,從而將電子儲存在水泥電極中,形成了一個‘儲電箱’。周揚介紹,自儲電水泥基超級電容器在保持水泥高強度的同時,將離子導電率提升6個數量級,使其具有良好的電化學可逆性與快速的電荷轉移能力,2萬次充放電循環后,仍然能保持其初始比電容的95%,可與建筑同壽命。

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