Betonbattery stoor elektrisiteit 10 keer
Koolstof-sement-superkapasitors kan die beton in massiewe energiestelsels omskep.
MIT-ingenieurs ontwikkel 'n nuwe vorm van koolstofsementbeton wat elektrisiteit kan stoor en vrylaat, wat as 'n supercapacitor funksioneer.Die materiaal, genaamd elektron-geleidende koolstofbeton (EC³), kan alledaagse strukture in grootskaalse energie-opbergstelsels omskep.
EC³ word gemaak deur sement, water, ultra-fyn koolstof swart met nanoskaaldeeltjies en elektroliete te meng.Hierdie kombinasie skep 'n geleidende skakel wat die beton in staat stel om lading te hou.Die doel is om mure, sypaadjies en brûe in staat te stel om as strukturele en energie-opbergingselemente op te tree.
Vroeëre weergawes van die materiaal benodig ongeveer 45 kubieke meter om genoeg krag vir 'n enkele huishouding op te slaan.Geoptimaliseerde elektroliete verminder die volume nou tot ongeveer 5 kubieke meter, wat naby die hoeveelheid wat in 'n keldermuur gebruik word, is.Die toename in energiedigtheid kom uit nuwe insigte oor hoe die koolstofnetwerk binne die beton in wisselwerking is met elektroliete.
Die span het tomografie met 'n hoë resolusie gebruik om die nanostruktuur te bestudeer.Hulle het gevind dat die netwerk 'n fraktale-agtige web rondom porieë vorm, wat elektroliete help deurdring en die stroom laat vloei.Deur verskillende elektroliete en konsentrasies te toets, het hulle weergawes geïdentifiseer wat die opbergkapasiteit verder verbeter het.
Een kubieke meter EC³ met organiese elektroliete kan meer as 2 kW energie opberg, genoeg om 'n huishoudelike yskas vir 'n dag aan te wakker.Deur die elektroliet direk tydens voorbereiding te meng, kan dikker elektrodes gegooi word, wat vroeëre produksiegrense verwyder word.
Alhoewel konvensionele batterye steeds meer energie per volume in die eenheid het, kan EC³ direk in langdurige betonstrukture opgeneem word.Toetse toon dat dit ook kan dien as 'n moniteringstelsel, met elektriese uitset wat onder spanning verander en potensieel strukturele spanning kan sein.
Die bevindings bring multifunksionele beton nader aan praktiese gebruik.Potensiële toepassings sluit in behuising, paaie en hernubare energieprojekte
