コンクリートバッテリーは電気を10回保存します

MITエンジニアは、電力を保管および放出できる新しい形式のカーボンセメントコンクリートを開発し、スーパーキャパシタとして機能します。電子伝導炭素コンクリート（EC³）と呼ばれる材料は、日常の構造を大規模なエネルギー貯蔵システムに変える可能性があります。

EC³は、セメント、水、ウルトラファインカーボンブラックをナノスケールの粒子と電解質と混合することによって作られています。この組み合わせにより、コンクリートが電荷を保持できるようにする導電性リンクが作成されます。目標は、壁、舗装、橋が構造的要素とエネルギー貯蔵要素の両方として機能できるようにすることです。

材料の以前のバージョンでは、単一の世帯に十分な電力を保管するのに約45立方メートルが必要でした。最適化された電解質は、その体積を約5立方メートルに減らします。これは、地下壁で使用される量に近いものです。エネルギー密度の増加は、コンクリート内の炭素ネットワークが電解質とどのように相互作用するかについての新しい洞察から生じています。

チームは、ナノ構造を研究するために高解像度断層撮影を使用しました。彼らは、ネットワークが毛穴の周りにフラクタルのようなウェブを形成していることを発見しました。これは、電解質が浸透し、電流が流れるのを助けます。さまざまな電解質と濃度をテストすることにより、ストレージ容量をさらに改善するバージョンを特定しました。

有機電解質を備えた1立方メートルのEC³は、2 kW以上のエネルギーを保管でき、1日間家庭用冷蔵庫に電力を供給するのに十分です。準備中に電解質を直接混合すると、より厚い電極を鋳造することができ、以前の生産制限を除去します。

従来のバッテリーは依然として単位体積あたりのエネルギーを増やしていますが、EC³は長期にわたるコンクリート構造に直接組み込むことができます。テストでは、監視システムとしても機能し、電気出力がストレス下で変化し、構造ひずみが潜在的にシグナル伝達されることが示されています。

調査結果は、多機能コンクリートを実際の使用に近づけています。潜在的なアプリケーションには、住宅、道路、再生可能エネルギープロジェクトが含まれます