能源革命：科学家制造出可以变成巨型电池的混凝土

能源革命。科学家制造出可以变成巨型电池的混凝土它可以储存比碳电容器多 10 倍的能量

 《Al Arabiya Business 》

发布于： 2025 年 10 月 7 日：下午 03：13 GST

麻省理工学院 （MIT） 的研究人员开发了一种能够储存能量的新型混凝土，为将墙壁、人行道和桥梁改造成巨型电池打开了大门。

这种新混凝土被称为“ec³”（电子传导碳混凝土的缩写），由水泥、水、超细黑碳和电解质的组合组成，形成一个在混凝土内部导电的纳米网格。据麻省理工学院新闻报道，该网络允许混凝土储存和释放能量，使其成为未来可再生能源关键要素的候选者，并由 Al Arabiya Business 看到。

到 2023 年，大约需要 45 立方米的这种混凝土来储存足够房屋一天使用的能量，相当于传统地下室的大小。如今，由于电解质成分和制造方法的改进，这个体积已减少到仅 5 立方米，相当于地下室的墙壁

该研究的主要作者、麻省理工学院 EC³ 中心联合主任 Admir Masić 教授表示：“混凝土是世界上使用最广泛的建筑材料，那么为什么不利用这种扩散来提供额外的功能，例如能量存储、自处理甚至碳捕获呢？

纳米网格的秘密

为了了解这种混凝土的工作原理，研究人员使用了一种被称为“FIB-SEM断层扫描”的先进成像技术，其中用高分辨率电子显微镜雕刻和成像材料的细层，结果揭示了一个复杂的纳米网格，类似于“分形”或“分数”，围绕着混凝土内部的孔隙，使电解质能够渗透并流动电流。

这种深刻的理解促使团队尝试了不同类型的电解质，包括海水，这开辟了在海上风力涡轮机基地等沿海环境中使用混凝土的可能性。

惊人的性能。还有一盏闪耀着混凝土拱门的灯

当使用含有季铵盐和乙腈的有机电解质时，研究人员能够在一立方米的混凝土中储存超过 2 千瓦时的能量，足以运行一台冰箱一整天。

为了证明这个想法，该团队建造了一个小弧形的 ec³ 混凝土，能够承载自身重量并运行 9 伏 LED 灯。随着拱门上荷载的增加，灯开始闪烁，表明混凝土可以用作自我传感器来监测建筑物的结构应力。

无限的应用程序

由于其热性能，这种新混凝土已经证明了它在日本札幌市人行道供暖方面的有用性。研究人员希望在未来的停车场和道路上使用它来为电动汽车充电，甚至建造完全离网运行的房屋。

研究员 Damian Stefaniuk 说：“我们最大的动机之一是促进向可再生能源的过渡。阳光并不总是明媚，因此我们需要灵活、安全的存储解决方案。

EC³ 中心联合主任 Franz-Josef Ulm 教授补充道：“传统电池依赖于稀有或有害材料。EC³ 提供了一种可持续的替代方案，可以直接集成到基础设施中。

该研究的合著者之一、研究员詹姆斯·韦弗 （James Weaver） 补充道：“我们将现代纳米科学与历史上最古老的建筑材料之一相结合，从而能够开发一种基础设施，不仅支持我们的生活，而且为我们的生活提供燃料。