英國《自然·通訊》雜志11日發(fā)表一項(xiàng)材料學(xué)最新研究,美國科學(xué)家通過氣相沉積技術(shù),讓人們最熟悉的傳統(tǒng)燒結(jié)磚“變身”超級電容,成為一種全新儲能單元——這些“智能磚”在充電后,可以像電池一樣儲存電能,隨時為其他裝置供電。這一成果被認(rèn)為是多用途增值建筑材料領(lǐng)域邁出的重要一步。
數(shù)千年來,燒結(jié)磚一直作為建筑材料,很少有其他用途。這種磚以黏土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為原料,經(jīng)成型和高溫焙燒而制得,用于砌筑承重和非承重墻體,也就是人們最熟悉的紅磚。現(xiàn)在科學(xué)家們意識到,用磚砌成的墻和樓房已經(jīng)占據(jù)了大量空間,如果能“一磚兩用”,將極大增加其利用價值。
此次,美國圣路易斯華盛頓大學(xué)研究人員朱利奧·達(dá)西及其同事,讓這種紅磚“變身”為一種超級電容器儲能裝置。他們利用磚的多孔結(jié)構(gòu),使用氣相沉積技術(shù)為整塊磚添加了一層名為PEDOT的導(dǎo)電聚合物,讓磚變成一個儲能電極。
由于磚本身的紅色色素——氧化鐵(鐵銹),對于誘發(fā)聚合反應(yīng)來說十分關(guān)鍵。研究團(tuán)隊(duì)用一個概念驗(yàn)證裝置證明,可以用一塊磚直接給一個發(fā)光二極管(LED)充電。
根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的計(jì)算,這些儲能磚砌成的墻將能儲存大量電能。這項(xiàng)工作或能為開發(fā)具有儲電功能的多用途增值建筑材料帶來啟示。
在此之前,將建筑材料用于供電的構(gòu)想多是“供電地磚”——即將特殊地磚應(yīng)用到踩踏量較大的交通地段,地磚可以將收集到的能量儲蓄到聚合物鋰電池中,用于街邊路燈的照明、音箱、人行道的警報器、標(biāo)牌以及廣告等領(lǐng)域。而能實(shí)現(xiàn)同樣功能的墻體建筑材料,應(yīng)用前景無疑將更為廣闊。
| 相關(guān)新聞: |
| 鋰電池新設(shè)計(jì)或減少對稀有金屬依賴 |
| 新方法能在活體系統(tǒng)中構(gòu)建導(dǎo)電聚合物 |
學(xué)習(xí)園地