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不起眼的砖块将变成电池??未来的建筑将变成一座发电厂

 

来源:本文章来源于网络 | 时间:2020-10-26 16:31:14

砖对人类来说可能只有一个目的,那就是建造房屋。现在,位于圣路易斯的华盛顿大学(WashingtonUniversity)的研究小组将打破砖的原有框架。研究表明,根据红砖的多孔特性,孔隙中充满了微小的导电塑料纳米纤维,以储存电荷,成为电池。未来的建筑房屋很可能成为真正的发电厂。

自2010年以来,锂电池的成本已经暴跌了90%,在山区建立抽水蓄能电站(抽水蓄能水电)是有好处的。但是,储存大量电力仍然是科学家们需要探索的问题,促使他们积极寻找替代方案。储能砖是由华盛顿大学(圣路易斯)的朱利奥·德阿尔西(JuliodeAlsi)和他的团队开发的,它更像是超级电容器,而不是电池。超级电容器将电能以静电电荷的形式储存在固体中,而不是通过像电池这样的化学反应,其优点是充电和放电比电池快。到目前为止,他们只储存了少量的能量,促使世界各地的研究人员努力提高超级电容器的能量密度和电池的充电速度。

找到更好的储存电力的方法是解决气候危机的关键,这样就可以储存大量但断断续续的可再生能源。研究小组利用化学蒸汽与砖中的红色氧化铁反应,形成了一个塑料纳米纤维网络,形成了储存砖的小原型,包括一种导电良好的特殊塑料PEDOT。首先,他们使用了在建筑领域经常使用的那种红砖,并用酸蒸汽加热它们。这导致砖中的赤铁矿分解。然后,研究人员又添加了其他化合物,用导电的PEDOT纤维填充砖块。经过处理后,砖变成深棕色的蓝色,而不是原来的红色。然后,研究人员用环氧树脂覆盖砖块的表面,将其转化为防水砖。这种被聚合物覆盖的砖,可以充电。

在那之后,研究人员向三块大约4*3*1厘米大小的小砖块充电。一次充电后,它可以为绿色LED灯提供大约10分钟的电。他们可以充电10,000次,而不损失超过10%的存储容量。不仅如此,这项技术将比锂电池便宜得多,如果研究进展顺利,锂电池将消失。在那之后,把大砖块变成建筑材料,并找到一种廉价的方法来制造它们,也许最终会建造砖墙,可以为电器供电。

据报道,第一批动力砖的储能密度仅为锂离子电池的1%。通过添加金属氧化物和其他材料,储存的电量可以增加10倍。如果这种方法在将来奏效,研究人员的目标是使储能砖的能量密度接近锂电池的密度。如果你能做到这一点,就会有商机。这项研究发表在自然通讯(NatureCommunications)杂志上。

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