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不可思議的傳統(tǒng)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(wǎng) 作者：小王 點擊量：5000
省理工的研究團隊發(fā)現(xiàn)，以特定的方式，將水泥和炭黑兩種傳統(tǒng)材料結(jié)合，可以構(gòu)成一種新的、低成本的導(dǎo)電納米復(fù)合材料。并且這一成果有望運用到太陽能、風(fēng)能和潮汐能等可再生能源領(lǐng)域，讓能源網(wǎng)絡(luò)在可再生能源供應(yīng)波動的情況下保持穩(wěn)定。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的基石，材料學(xué)的發(fā)展一定程度上反映著人類物質(zhì)文明的發(fā)展?fàn)顩r。因此一直以來材料都與國民經(jīng)濟、國民生活、社會發(fā)展、國防建設(shè)聯(lián)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(yōu)秀的理化性質(zhì)被長期使用，逐漸成為了大家印象中可靠的“傳統(tǒng)材料”。
某種程度上來說，傳統(tǒng)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(wěn)定。但與此同時，時代發(fā)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(fā)展不斷出現(xiàn)。從概念上來說，新材料是一種相對概念，相較于傳統(tǒng)材料它們處于研發(fā)階段或者剛剛完成研發(fā)，在成熟性上不如傳統(tǒng)材料，但是體現(xiàn)出的性能更加優(yōu)異。
但實際上，從實用角度以及技術(shù)發(fā)展的角度來說，新材料和傳統(tǒng)材料的優(yōu)劣都不是絕對的，一方面隨著技術(shù)的成熟，產(chǎn)品的普及，新材料也會在某一個節(jié)點成為傳統(tǒng)材料；另一方面，傳統(tǒng)材料在研發(fā)過程中也可能催生出性能優(yōu)異的新產(chǎn)品。例如最近，美國麻省理工學(xué)院就用兩種歷史悠久的傳統(tǒng)材料，創(chuàng)造出了一種超級電容。
據(jù)悉，麻省理工的研究團隊發(fā)現(xiàn)，以特定的方式，將水泥和炭黑兩種傳統(tǒng)材料結(jié)合，可以構(gòu)成一種新的、低成本的導(dǎo)電納米復(fù)合材料。并且這一成果有望運用到太陽能、風(fēng)能和潮汐能等可再生能源領(lǐng)域，讓能源網(wǎng)絡(luò)在可再生能源供應(yīng)波動的情況下保持穩(wěn)定。
據(jù)了解，這種新型的導(dǎo)電納米復(fù)合材料，其生產(chǎn)的關(guān)鍵在于特殊的水泥基材料。了解電容工作原理的人應(yīng)該清楚，電容器可儲存的電量取決于其導(dǎo)電板的總表面積，而通過水將水泥和高導(dǎo)電性的炭黑組合后，可以形成一種內(nèi)表面積高，且內(nèi)部存在致密、相互連接的導(dǎo)電材料網(wǎng)絡(luò)的混凝土，這種混凝土固化后，就能作為優(yōu)秀的電容器使用。
根據(jù)相關(guān)研究團隊提供的數(shù)據(jù)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(shè)道路，那么只要優(yōu)化電動汽車的結(jié)構(gòu)，就能夠?qū)崿F(xiàn)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(yīng)用的范圍更加廣泛，類似的思路自然也更多。
當(dāng)然目前這項技術(shù)還存在許多的問題需要優(yōu)化，并且這種電容本身也顯得匪夷所思了，但是從能源發(fā)展的角度來說，這未嘗不是一種全新的發(fā)展思路，值得我們?nèi)テ诖湮磥淼谋憩F(xiàn)。
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