陈根：泥土变电池，储能未来大势

文/陈根

电池的工作原理是让带电粒子从一侧转移到另一侧，从而释放以化学介质储存的能量。储能技术是推动世界能源清洁化、电气化和高效化，破解能源资源和环境约束，实现全球能源转型升级的核心技术之一。

面向未来高渗透的新能源接入与消纳，需要构建高比例、泛在化、可广域协同的储能形态，并通过新能源加储能，变革传统电力系统的形态、结构和功能。而现在，一种新型的储能技术就正在刷新人们对储能的认知。来自瑞典的科学家展示了一种新型的水泥电池，它可以带来由功能混凝土建造的大型建筑。

其研究在查尔默斯理工大学进行，究其原因，查尔默斯理工大学的科学家们正在开发更可持续的建筑材料，尤其是混凝土。混凝土作为世界上使用最广泛的材料，同时也是一种能源密集型的生产材料，如何减少混凝土的碳足迹一直是材料界的重要研究方向，基于此，研究人员们则提出了一个有趣的潜在解决方案。

跟普通混凝土一样，新研究从以水泥为基础的混合物开始，不过其加入了少量短碳纤维以增加导电性和抗弯强度。混合材料中还加入了一对碳纤维网，其中一张网涂上铁作为电池的阳极，另一张涂上镍作为阴极。作为电池的两个电极，这些电子在设备充放电时来回穿梭。

该团队发现，混凝土电池的能量密度为每平方材料7 Wh，这可以证明是以前混凝土电池的10倍以上。科学家们设想了他们创新电池设计的各种用途，从可以同时作为能源存储设备的建筑开始。另外，它还可以为LED供电、在偏远地区提供4G连接、或跟太阳能电池板配对为混凝土结构中的传感器供电等。

尽管这项技术还处于早期阶段，研究人员还需要解决一些技术问题，但毋庸置疑，这也对储能技术的未来提供了更多研发性帮助。