05-21可充电混凝土电池

[上面的图像]用作功能混凝土的可充电水泥电池的图示。插画:信贷:Yen Strandqvist.,查尔摩科技大学


涉及可再生能源的时候,大规模地部署这些技术的最大障碍之一是为存储所有产生的能量的方式开发方法。

设计具有更高能量密度的电池是一个方法研究人员正在探索解决这一挑战。但是,一些研究人员正在考虑更激进的东西,而不是改善电池,而是在传统上想到它们时,他们希望为建筑物提供收集,储存和释放能源的能力。

将房屋转换为电池的想法可能很远。然而,当剥离它的基础时,该概念非常简单 - 改变诸如砖块和水泥等共同建筑材料,以具有允许能量收集和存储的电气性能。考虑到全世界的大量建筑物,“能量存储的能力可能很高,即使每单位体积的能量不高,”最近开放式纸解释。

去年八月,我们强调了一项研究由华盛顿大学的研究人员在St. Louis在将砖块转向储能设备。它们在PEDOT中涂上砖块,这是一种广泛研究的导电聚合物有机电子产品。该过程不影响砖的机械性能,但佩特的添加意味着砖块可以存储电荷。

现在,Chalmers理工大学的两位研究人员瑞典探索了水泥的类似想法。然而,它们使用碳纤维来利用能量存储能力来灌注材料。

“提前研究的结果调查[非充值]混凝土电池技术表现出很低,所以我们意识到我们不得不思考盒子,提出另一种生产电极的方法。我们开发的这种特殊想法 - 在瑞典三角洲的亚马尔斯和现在的Chalmers和现在的高级发展科学家艾玛张先生之前,从未被探索过 - 从未探讨过。“新闻稿

在论文中,张先生写道,他们解释了他们首先将少量短碳纤维混合到水泥中,然后嵌入金属涂层碳纤维网。它们在决定使用阳极和阴极镍的阳极和镍之前在含有不同金属的几个网状物上创建和运行电气性能测试。

各种金属涂覆的碳纤维网(A-C)的图像和在从白色塑料泡沫(D)脱模之前,在基于水泥基电解质内铸造的网状物的实例。测试的金属包括镍(A),锌(B)和铁(C)。信用:张爱堂建筑物(cc boy 4.0)

最终电池的平均能量密度为7WH / m2在六个充电/放电循环期间。虽然与商业电池相比,该值低,但根据新闻稿,它可能比先前混凝土电池的性能更好的十倍。此外,由于在建筑物中使用时,由于电池可以构造的巨大体积,可以克服较低的能量密度“。

张说,由于混凝土基础设施通常建成持续五十甚至一百年,因此需要精炼电池持续这种长期以来,或者在他们的使用寿命结束时易于更换。

虽然存在这些技术挑战,但是,我们确信这一概念为允许未来建筑材料有更多职能,如可再生能源等巨大贡献,虽然是可再生能源的额外职责。“

开放式纸张,发表于建筑物, 是 ”可充电混凝土电池“(DOI:10.3390 / Buildings11030103)。

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