既能发电又能储电的水泥问世
科技日报·2025-05-12 07:28
技术突破 - 东南大学团队研发出全球首创的仿生自发电—储能混凝土技术,以水泥为载体开辟全新能源路径[1] - 团队开发出N型热电水泥和P型热电水泥两种自发电水泥基超材料,N型热电水泥塞贝克系数达-40.5毫伏/开,是传统水泥基热电材料最高值的10倍[1] - P型热电水泥功率因数PF值是传统水泥基热电材料最高值的51倍,ZT值为传统水泥基热电材料最高值的42倍[1] - 自发电水泥基超材料只要存在温差就能持续发电,抗压强度提升60%、韧性增强近10倍[1] 性能优势 - 自储电水泥基超级电容器将离子导电率提升6个数量级,2万次充放电循环后仍能保持初始比电容的95%[2] - 采用双向冷冻冰模板法复刻植物维管微观形态,实现水泥基材料高强、高韧、高离子导电率的统一[2] - 技术使水泥兼具建筑材料与能源载体的双重属性,可与建筑同寿命[2] 行业影响 - 该技术直击建筑行业高能耗痛点,目前我国建筑全过程能耗占全国能源消费总量的45%,碳排放量占全国排放总量超50%[1] - 技术填补了清洁能源受天气制约的供应缺口,解决了光伏发电受天气制约且储能成本高昂的问题[1] - 水泥混凝土材料正改写传统建材"结构承载—能源消耗"的单一属性,为"双碳"目标提供关键技术支撑[2] 创新来源 - 技术灵感源于对植物根茎的观察,模仿植物维管组织的层状木质结构[2] - 团队运用仿生学原理,通过界面选择性调控离子通过,实现材料性能突破[2]