Представьте себе целое двадцатиэтажное бетонное здание, которое может накапливать энергию, как гигантская батарея. Благодаря уникальному исследованию Технологического университета Чалмерса, Швеция, такое видение когда-нибудь может стать реальностью.
Исследователи из Департамента архитектуры и гражданского строительства недавно опубликовали статью, в которой описывается новая концепция аккумуляторных батарей — из цемента.
Постоянно растущая потребность в экологически чистых строительных материалах ставит перед исследователями большие задачи. Доктор Эмма Чжан, ранее работавшая из Технологического университета Чалмерса, Швеция, несколько лет назад присоединилась к исследовательской группе профессора Лупинга Тана, чтобы искать строительные материалы будущего. Вместе им удалось разработать первую в мире концепцию аккумуляторной батареи на основе цемента.
Концепция включает сначала смесь на основе цемента с добавлением небольшого количества коротких углеродных волокон для увеличения проводимости и прочности на изгиб. Затем в смесь встроена сетка из углеродного волокна с металлическим покрытием — железо для анода и никель для катода. После долгих экспериментов это прототип, который сейчас представляют исследователи.
В ходе исследования Люпинга Тан и Эммы Чжан была получена перезаряжаемая батарея на цементной основе со средней плотностью энергии 7 Вт-часов на квадратный метр (или 0,8 Вт-часов на литр). Плотность энергии используется для выражения емкости батареи, и по скромным оценкам производительность новой батареи Чалмерса может быть более чем в десять раз выше, чем у предыдущих попыток создания конкретных батарей. Плотность энергии по-прежнему низкая по сравнению с коммерческими батареями, но это ограничение можно преодолеть благодаря огромному объему, при котором батарея может быть сконструирована при использовании в зданиях.