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既能发电又能储电 新型水泥改写传统建材单一属性
2025年05月12日 13:32:51
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：406
最近，东南大学研究团队便发布了一款既能发电又能储电的水泥材料。
水泥作为现代建筑的基础材料，其核心功能是将砂、石等骨料粘结成整体，赋予混凝土或砂浆强度和耐久性。根据成分和用途，水泥除了通用水泥，还可细分出各类特种水泥。但无论是哪种水泥，他们普遍具备可塑性高、耐久性强的特点。
而随着技术进步，水泥这种基础建材也在不断地朝着绿色、高性能、多功能方向发展，这也促使了许多创新的水泥材料的出现。例如最近，东南大学研究团队便发布了一款既能发电又能储电的水泥材料。
据悉该类材料以植物根茎为灵感，通过双向冷冻冰模板法，复刻植物维管的微观形态，从而让水泥也具备植物维管组织的层状木质结构那样，即强韧，又能为离子传输提供高速通道，还可以通过界面选择性调控离子通过的特性，兼顾了建筑材料与能源载体的双重属性。
而根据团队介绍，材料分为N型热电水泥和P型热电水泥两种。N型热电水泥塞贝克系数达-40.5毫伏/开，大约是传统水泥基热电材料最高值的10倍；P型热电水泥功率因数PF值是传统水泥基热电材料最高值的51倍，ZT值为传统水泥基热电材料最高值的42倍。并且，自发电水泥基超材料只要存在温差就能持续发电，同时相较于传统材料，抗压强度提升60%、韧性增强近10倍，是一种力学性能理想的新型材料。
此外，团队还基于此研发出自储电水泥基超级电容器，能够在不影响水泥强度的同时，将离子导电率提升6个数量级，使其具有良好的电化学可逆性与快速的电荷转移能力。如果将其比喻成“巨大的电池”的话，这块电池的充放电寿命可以与建筑相当(2万次充放电循环后，仍然能保持初始比电容的95%)。
当然这项技术对于人类绿色智能生活的发展也有重要的价值，一方面，它改变了传统建材“结构承载—能源消耗”的单一属性，能够作为零能耗建筑的重要技术基础；另一方面，它的出现让建筑具备成为城市储能载体的可能性，能为城市基础设施(如道路、桥梁)提供分布式能源，支持物联网设备运行，开辟了智慧城市的新方向。总的来说，随着这项技术的进一步发展，未来建筑与能源格局或将因此得到改变。
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