美国麻省理工学院开发出可使普通建筑结构兼具储能功能的“电子导电碳混凝土”

9月29日，美国麻省理工学院阿德米尔·马西奇（Admir Masic）研究团队在《美国国家科学院院刊》期刊发文，成功开发出“电子导电碳混凝土”。该技术通过在传统水泥和水中引入超细碳黑纳米颗粒与电解质，在混凝土内部形成一种导电“纳米网络”，使普通建筑结构具有储能能力。

传统储能系统主要依赖化学电池，不仅消耗稀缺资源，还面临高昂的维护成本。同时，全球每年大量使用的混凝土仅作为结构材料，功能单一，造成资源潜力未能充分利用。为此，研究团队在混凝土拌和过程中直接添加碳黑纳米颗粒与电解质，形成了分形蛛网状的导电网络。通过优化电解质配方并改进制备工艺，团队成功将满足家庭日用电量所需的材料体积从45立方米大幅缩减至5立方米，实现了储能密度的数量级提升。实验证明，优化后的储能混凝土能量密度超过每立方米2千瓦时，相当于一台冰箱的日耗电量。研究团队已成功制备出兼具承重与供电功能的微型拱门示范单元，验证了其在建筑结构中的实际应用潜力。该技术有望用于建造具备无线充电功能的道路、“离网运行”住宅以及分布式城市储能网络。值得一提的是，该材料还可利用海水作为电解质，为海上设施提供了新的储能方案。该研究使得未来城市基础设施不仅能承载生活空间，更能成为可持续能源系统的重要组成部分，有望为可再生能源转型提供新方案。