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不可思議的傳統材料 匪夷所思的超級電容
2023年08月02日 11:46:36
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：4999
省理工的研究團隊發現，以特定的方式，將水泥和炭黑兩種傳統材料結合，可以構成一種新的、低成本的導電納米復合材料。并且這一成果有望運用到太陽能、風能和潮汐能等可再生能源領域，讓能源網絡在可再生能源供應波動的情況下保持穩定。
【化工儀器網 行業百態】材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，是人類文明的基石，材料學的發展一定程度上反映著人類物質文明的發展狀況。因此一直以來材料都與國民經濟、國民生活、社會發展、國防建設聯系在一起。而在歷史的長河中，越來越多的材料因為其本身優秀的理化性質被長期使用，逐漸成為了大家印象中可靠的“傳統材料”。
某種程度上來說，傳統材料在我們的身邊無處不在，支撐著社會的基本運作，維系著商品市場的穩定。但與此同時，時代發展帶來的需求提升，也一定程度上刺激了材料需求的改變，因此，新材料也隨著時代的發展不斷出現。從概念上來說，新材料是一種相對概念，相較于傳統材料它們處于研發階段或者剛剛完成研發，在成熟性上不如傳統材料，但是體現出的性能更加優異。
但實際上，從實用角度以及技術發展的角度來說，新材料和傳統材料的優劣都不是絕對的，一方面隨著技術的成熟，產品的普及，新材料也會在某一個節點成為傳統材料；另一方面，傳統材料在研發過程中也可能催生出性能優異的新產品。例如最近，美國麻省理工學院就用兩種歷史悠久的傳統材料，創造出了一種超級電容。
據悉，麻省理工的研究團隊發現，以特定的方式，將水泥和炭黑兩種傳統材料結合，可以構成一種新的、低成本的導電納米復合材料。并且這一成果有望運用到太陽能、風能和潮汐能等可再生能源領域，讓能源網絡在可再生能源供應波動的情況下保持穩定。
據了解，這種新型的導電納米復合材料，其生產的關鍵在于特殊的水泥基材料。了解電容工作原理的人應該清楚，電容器可儲存的電量取決于其導電板的總表面積，而通過水將水泥和高導電性的炭黑組合后，可以形成一種內表面積高，且內部存在致密、相互連接的導電材料網絡的混凝土，這種混凝土固化后，就能作為優秀的電容器使用。
根據相關研究團隊提供的數據來看，一塊45立方米大小的納米炭黑摻雜混凝土塊將有足夠的容量儲存約10千瓦時的能量，這些能量足夠支撐一個家庭一天的用電量，并且這種電容的充放電速度也比電池快。不僅如此，理論上來說，如果用這種混凝土來鋪設道路，那么只要優化電動汽車的結構，就能夠實現電動汽車行駛時為其提供非接觸式充電。事實上，混凝土作為常用的建筑材料，可以應用的范圍更加廣泛，類似的思路自然也更多。
當然目前這項技術還存在許多的問題需要優化，并且這種電容本身也顯得匪夷所思了，但是從能源發展的角度來說，這未嘗不是一種全新的發展思路，值得我們去期待其未來的表現。
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