建筑砖是如何储存电力的

砖中的红色颜料可以转化为导电的塑料,这使得华盛顿大学的研究人员可以把砖变成储能设备。

Farakos / Justin Rogue / Getty Images

研究人员声称,常见的红色砖石砖——在建筑项目中使用的同一类型,包括许多数据中心——可以被改造和用于存储电力。雷竞技电脑网站

来自华盛顿大学圣路易斯分校的一个研究小组发现,砖中的红色可以引发化学反应,就像生锈一样,这使砖能够储存大量的能量。

不需要专门的砖;根据发表在上的一篇文章,这种合成方法适用于任何一种砖大学的新闻网站。这个团队使用的是从密苏里州布伦特伍德的家得宝(Home Depot)购买的普通砖块,每块售价65美分。

令人惊讶的是,这个过程并不是通过简单的吸收和储存太阳的能量作为热量在砖的质量-一种常见的能量传递,在建筑中使用了数千年。相反,这是一种类似于超级电容的操作方式:“与存储化学能量的电池相比,超级电容存储电荷,”华盛顿大学的化学助理教授胡里奥·达西在《纽约时报》上写道谈话

称为PEDOT的导电聚合物,用于传统battery-substitute超级电容器,适用与多孔砖结构:“在这项工作中,我们已经开发出一种导电聚合物PEDOT的涂料,这是由纳米纤维,穿透内多孔砖的网络;一种聚合物涂层被困在砖块中,作为离子海绵储存和导电,”达西在大学刊物上说。

研究人员解释说,砖中的红色颜料——砖是由含有氧化铁或铁锈的粘土制成的——是触发聚合反应的必要条件。

达奇中写道谈话他说:“我们用酸蒸汽将氧化铁溶解并将其转化为一种活性形式的铁,从而使化学合成成为可能。然后我们让一种不同的气体通过空腔,用一种与铁反应的含硫物质填充空腔。这种化学反应会给这些小孔涂上一层导电塑料PEDOT。”

达西建议,这些砖可以与太阳能电池板连接,而不是电池。为物联网传感器供电可能是一个可能的用例。

达西估计,几块砖就可以为LED供电,而60块砖充电13分钟后,就可以为应急照明供电50分钟。

这并不是第一次将铁锈转化为有用的能源创造媒介:一次性的手热器通过氧化产生热量。当所含的铁颗粒暴露在空气中时,就会产生热量。氧分子与铁发生反应,产生铁锈,这种化学反应会为口袋里的手产生热量。

该集团承认,砖块的概念还需要扩展。传统超级电容器的一个缺点是,该技术的容量不如电池化学。与电池不同,充电可以反复充电而不会耗损;然而,超级电容器并不能存储与电池同等数量的能量。

达西指出,红砖也是一个问题。将纳米纤维转化为复合材料是研究人员将追求的一个方向。这些纳米纤维将反过来包含半导体,这将改善这一过程。

“我们的目标是开发出有图案的砖块,不需要电线就可以堆叠起来。”我们打算生产可以像乐高积木一样组装起来的设备。”达西写道。

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