科技日報訊 （記者金鳳 通訊員吳涵玉）水泥能發(fā)電，還能儲電？5月9日，中國工程院院士、東南大學(xué)教授繆昌文團隊發(fā)布全球首創(chuàng )的仿生自發(fā)電—儲能混凝土。該技術(shù)直擊建筑行業(yè)高能耗痛點(diǎn)，以水泥為載體開(kāi)辟全新能源路徑，有望重塑未來(lái)建筑與能源格局。

　　數據顯示，目前我國建筑全過(guò)程能耗占到全國能源消費總量的45%，碳排放量占全國排放總量超50%。同時(shí)，光伏發(fā)電受天氣制約且儲能成本高昂。

　　對此，東南大學(xué)團隊研發(fā)出N型熱電水泥和P型熱電水泥兩種自發(fā)電水泥基超材料，試圖將水泥從“能源消耗者”變?yōu)椤澳茉淳C合體”。

　　“其中，N型熱電水泥塞貝克系數達-40.5毫伏/開(kāi)，大約是傳統水泥基熱電材料最高值的10倍；P型熱電水泥功率因數PF值是傳統水泥基熱電材料最高值的51倍，ZT值為傳統水泥基熱電材料最高值的42倍�！眻F隊科研人員、東南大學(xué)教授周揚介紹，自發(fā)電水泥基超材料只要存在溫差就能持續發(fā)電，這填補了清潔能源受天氣制約的供應缺口。此外，其抗壓強度提升60%、韌性增強近10倍，破解了傳統熱電材料力學(xué)性能不足的難題。

　　團隊還研發(fā)出自?xún)﹄娝�泥基超級電容器，在保持水泥高強度的同時(shí)，將離子導電率提升6個(gè)數量級，使其具有良好的電化學(xué)可逆性與快速的電荷轉移能力，2萬(wàn)次充放電循環(huán)后，仍然能保持初始比電容的95%，可與建筑同壽命。

　　“這一發(fā)現的靈感源于我們對植物根莖的觀(guān)察。自然界中，植物維管組織的層狀木質(zhì)結構不僅強韌，還能為離子傳輸提供高速通道，并通過(guò)界面選擇性調控離子通過(guò)�！敝軗P說(shuō)，團隊運用雙向冷凍冰模板法，復刻植物維管的微觀(guān)形態(tài)，并向層間孔隙填充柔性材料，實(shí)現水泥基材料高強、高韌、高離子導電率的統一，讓水泥兼具建筑材料與能源載體的雙重屬性。

　　繆昌文表示，水泥混凝土材料正不斷改寫(xiě)傳統建材“結構承載—能源消耗”的單一屬性，成果不僅為“雙碳”目標提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，也為人類(lèi)綠色智能生活開(kāi)辟無(wú)限可能。