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]

技术突破 - 全球首创仿生自发电-储能混凝土技术，将水泥从"能源消耗者"变为"能源综合体"，实现自发电与自储能双重突破 [1] - 自发电水泥基超材料可将热能转化为电能，产生3 1伏电压（4块串联），抗压强度提升60%、韧性增强近10倍 [2] - 自储电水泥基超级电容器离子导电率提升6个数量级，20000次充放电循环后保持初始比电容95%，磷酸镁水泥储能材料离子电导率达101 1mS/cm [3] 行业痛点解决 - 建筑行业碳排放占社会总量50%，能耗占比超45%，该技术填补清洁能源受天气制约的供应缺口 [2] - 储能墙板可存储居民住宅约1天用电量，配套光伏可提升利用率30%以上，降低用电成本超50% [3] - 破解传统热电材料力学性能不足难题，同时满足建筑材料与能源载体双重属性 [2][4] 核心技术原理 - 借鉴植物维管组织层状木质结构，采用双向冷冻冰模板法构建离子传输"高速通道" [4] - 通过垂直冷源形成层状水泥-冰结构，填充柔性材料后复刻植物维管微观形态 [4] - 实现水泥基材料高强、高韧、高离子导电率的统一，力学与电化学性能同步优化 [4] 应用场景 - 可充电道面预计2024年底或2025年初落地，新能源车停车即可充电 [5] - 建筑墙板降低电网依赖，偏远地区无人基站/传感器实现稳定供电 [6] - 低空经济领域用于自供电跑道，支持飞行器起降与续航能量补充 [6] 战略意义 - 推动水泥混凝土从"结构承载-能源消耗"单一属性向绿色低碳、多功能、可持续转型 [6] - 构建"材料-能源-环境"协同发展新范式，助力"双碳"目标关键技术突破 [6]