Смесь бетона и углерода превращается в суперконденсатор: невероятно быстрая зарядка и огромная емкость накопления энергии
Исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что, когда вы смешиваете цемент и технический углерод с водой, полученный бетон самособирается в суперконденсатор, накапливающий заряд. Он может вырабатывать достаточно энергии для питания дома или быстрой зарядки электромобилей.
Еще в 2021 году группа из Технологического университета Чалмерса показала, как полезное количество электроэнергии может быть сохранено в бетоне, залитом вокруг электродов с добавлением углеродных волокон для повышения проводимости.
Открытие Массачусетского технологического института, по-видимому, выводит эту технологию на новый уровень: оно устраняет необходимость укладки сетчатых электродов в бетон и вместо этого позволяет техническому углероду формировать свои собственные связанные электродные структуры в рамках процесса отверждения.
В этом процессе используется взаимодействие воды и цемента. Вода образует разветвленную сеть каналов в бетоне, когда он начинает затвердевать, и углерод естественным образом мигрирует в эти каналы. Они имеют фрактальную структуру: более крупные ответвления разветвляются на все более мелкие, что создает угольные электроды с чрезвычайно большой площадью поверхности, проходящие через бетон.
Две из этих ветвей, разделенные изолирующим слоем или тонким пространством, успешно работают как пластины суперконденсатора, как только все это омывается стандартным электролитом, таким как хлорид калия.