碳黑加上水泥，麻省理工打造低成本超級電容

皇帝 | 2023-8-9 10:19:45

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美國麻省理工學院（MIT）研究人員發現，只要把水泥、水與少量碳黑結合在一起，就可以製造出強大、低成本超級電容。

研究小組計算出指出，一塊 45 立方公尺大小、約直徑 3.5 公尺的奈米碳黑混凝土塊，就有足夠容量來儲存約 10 kWh 能量。

麻省理工團隊開發的碳黑水泥超級電容，關鍵在於水泥基材製程，可以打造出內裡有著緻密、相互連接的導電網路，也因為內部表面積相當大，帶來高能量儲能能力。

當水與水泥發生反應，水也會自然地形成分支網路，碳就能遷移其中，在硬化水泥塑造出導電線狀結構。之後團隊將材料浸泡在氯化鉀電解質中，在碳結構上累積帶電粒子，研究團隊表示，碳網路所需的碳量也非常少，僅占混合物體積的 3%。

麻省理工學院教授 Admir Masic 表示，世界上使用最廣泛的人造材料便是水泥，碳黑又是有 2,000 多年的歷史材料，只要水泥與碳黑結合在一起，就可以得出一種導電奈米複合材料。

且添加更多的碳黑，超級電容就能儲存更多的能量，只是混凝土強度就會減弱，因此研究得出，就跟風機底座一樣，最佳平衡點是混合物中加入 10% 碳黑。研究人員表示，在住宅和工業應用中，使用新型超級電容的潛力相當高，可進行大容量儲能，包括能源自給自足的庇護所、電動車充電道路，也能儲存再生能源的間歇性能源。

目前團隊已經在 1 V 和 3 V 超級電容證明研究原理，現在計劃構建更大的版本，從一般的 12 V 汽車電池大小開始，然後發展到 45 立方公尺的儲能規模。