一起来搬砖吧！5000多年来砖头大变革：研究发现可以作为超级电容！

你没看错圣路易斯华盛顿大学的研究人员开发出了一种方法，将普通的砖头，转化为一种储能的介质。

5000多年来，烧制的砖头几乎单一地被用作建筑材料。但现在，研究人员已经找到了一种方法，可以将红砖变成储电的容器。

这怎么可能呢？

其工作原理是利用红砖中所含的赤铁矿，赤铁矿是一种赋予砖块红色的色素。有趣的是，赤铁矿现在被用于现代储能材料中，如钾离子电池、锌空气电池和锂离子电池。

根据发表在《自然通讯》上的文章，研究人员随后能够使用砖的赤铁矿微结构作为导电聚合物聚（3,4-乙撑二氧噻吩）（PEDOT）气相沉积涂层的反应物来开发超级电容器。

这种气相合成使PEDOT涂层表现出高电子导电性和易转移电荷的特点，使其成为生产电极的有效途径。

经过处理的砖块用于为LED供电

用更易消化的术语来说，Wash U的化学教授Julio D'Arcy解释说：“在这项工作中，我们开发了导电聚合物PEDOT的涂层，该涂层由可穿透砖内部多孔网络的纳米纤维组成; 聚合物涂层仍被困在砖中，并充当离子海绵来存储和传导电，”

华盛顿大学化学教授Julio D'Arcy解释说："在这项工作中，我们开发了一种导电聚合物PEDOT的涂层，它由纳米纤维组成，可以穿透砖的内部多孔网络；聚合物涂层仍然被困在砖中，并充当离子海绵来存储和传导电。”

砖基超级电容器的工作性能如何？

在已发表的文章中，科学家测试了各种不同的设置，所有这些设置均产生令人印象深刻的结果。

在1 V工作电压范围内，基于对称砖的超级电容器能够实现：

• 面积电容为1.60 F/cm²
• 能量密度222μWh/cm²
• 电流密度为0.5mA/cm²

结果显示：示意图（A），电流密度测量（B），充放电曲线（C），电容保持率（D）和电流输出（E）。

此外，研究人员能够在环氧树脂密封层中覆盖砖块，保护其免受水和温度的影响，从而能够在-20°C至60°C的温度下存储电荷。他们发现，在环境条件下，超级电容器可能会经历10,000次充放电循环，库仑效率约为100％，电容保持率约为90％。

研究人员还将三个模块串联在一起，以实现3.6 V的电压。

基于砖的储能重新定义了智能家居

研究人员认为，这项技术与太阳能电池一起使用，可以为砖混建筑提供应急照明，从而将房屋变成巨型超级电容器。

对此，D'Arcy说："PEDOT涂层砖是可以为应急照明提供电力的理想构件......我们设想，当你把我们的砖与太阳能电池连接起来时，这可能成为现实。"

他补充说：“这50块砖将为应急照明设备供电5个小时。” D'Arcy还提到，在一小时内，用作超级电容器的整个砖墙都可以充电数千次，此外，他声称几块相连的砖墙可以轻松为微电子传感器供电。

虽然将这项技术应用到世界上还有很长的路要走，但有一天，基于砖的电池可能会重新定义我们所认知的“智能家居”。

看来砖基储电还是大有可为的，不多说了，你们先忙，我这就搬砖去了。

来源：EETOP编译自 allaboutcircuits