電池的工作原理是讓帶電粒子從一側轉移到另一側,從而釋放以化學介質儲存的能量。儲能技術是推動世界能源清潔化、電氣化和高效化,破解能源資源和環境約束,實現全球能源轉型升級的核心技術之一。
面向未來高滲透的新能源接入與消納,需要構建高比例、泛在化、可廣域協同的儲能形態,并通過新能源加儲能,變革傳統電力系統的形態、結構和功能。而現在,一種新型的儲能技術就正在刷新人們對儲能的認知。來自瑞典的科學家展示了一種新型的水泥電池,它可以帶來由功能混凝土建造的大型建筑。
其研究在查爾默斯理工大學進行,究其原因,查爾默斯理工大學的科學家們正在開發更可持續的建筑材料,尤其是混凝土。混凝土作為世界上使用最廣泛的材料,同時也是一種能源密集型的生產材料,如何減少混凝土的碳足跡一直是材料界的重要研究方向,基于此,研究人員們則提出了一個有趣的潛在解決方案。
跟普通混凝土一樣,新研究從以水泥為基礎的混合物開始,不過其加入了少量短碳纖維以增加導電性和抗彎強度。混合材料中還加入了一對碳纖維網,其中一張網涂上鐵作為電池的陽極,另一張涂上鎳作為陰極。作為電池的兩個電極,這些電子在設備充放電時來回穿梭。
該團隊發現,混凝土電池的能量密度為每平方材料7 Wh,這可以證明是以前混凝土電池的10倍以上。科學家們設想了他們創新電池設計的各種用途,從可以同時作為能源存儲設備的建筑開始。另外,它還可以為LED供電、在偏遠地區提供4G連接、或跟太陽能電池板配對為混凝土結構中的傳感器供電等。
盡管這項技術還處于早期階段,研究人員還需要解決一些技術問題,但毋庸置疑,這也對儲能技術的未來提供了更多研發性幫助。