混凝土是繼水之後世界上使用最多的材料。由於它已經存在於我們周圍的建築環境中，研究人員一直在探索使用混凝土儲存電力的想法——本質上是將建築物變成巨大的電池。隨著許多地方越來越依賴風能和太陽能等可再生能源，這個想法越來越受到重視。當風力減弱或夜幕降臨時，可充電電池是必不可少的，但它們通常由遠離環境友好的有毒物質製成。
實驗性混凝土電池僅能容納傳統電池電量的一小部分。但一個團隊在《建築》雜誌上描述了一種可充電原型材料，與之前的嘗試相比，其儲存電量可能會增加10倍以上。
容納人類的混凝土電池聽起來可能不太可能。但都柏林理工大學的結構工程師艾米·伯恩（Aimee Byrne）指出，“你可以用土豆製造電池”，她沒有參與這項新研究。在可持續發展至關重要的未來，她喜歡建築物透過提供住所和為電子裝置供電來避免浪費的想法。
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“在我看來，這是為當前的建築材料增加額外的功能，這非常有前景，”該研究的合著者張燕梅（Emma Zhang）說，她曾在瑞典查爾姆斯理工大學從事新型電池設計工作，現在是瑞典Delta技術公司的高階開發科學家。她和她的同事模仿了簡單但持久的愛迪生電池的設計，在愛迪生電池中，電解液在帶正電的鎳板和帶負電的鐵板之間傳遞離子，從而產生產生電壓的電勢。在這種情況下，混合在水泥（混凝土的主要成分）中的導電碳纖維取代了電解液。研究人員嵌入了塗有鎳或鐵的碳纖維網層，以充當極板。
這種裝置被證明能夠放電，然後再充電。“我認為他們已經設法在一定程度上對其進行充電，這是一個非常重要的步驟，可以讓我們達到我們需要的水平，”伯恩說。與它的靈感來源一樣，這款原型電池也很耐用——愛迪生電池可以執行數十年——而且它可以抵抗過度充電，張補充說：“你可以隨意濫用這款電池，而不會損害其效能。”
儘管新設計儲存的電量是早期嘗試的10倍以上，但它仍有很長的路要走：張說，200平方米的混凝土“可以提供美國普通家庭每日約8%的用電量”。
這種貢獻不足以與今天的可充電裝置競爭。“我們從[水泥基電池]中獲得的是毫安——而不是安培，”伯恩說。“我們獲得的是小時而不是幾天的電量。”但她補充說，“與其他電池設計相比，水泥基電池還完全處於起步階段。
最早的電池，包括托馬斯·愛迪生的電池，都非常簡單且笨重。研究人員用新材料和新設計進行了一個多世紀的實驗，才開發出今天這種小型高效的裝置。伯恩認為，基於混凝土的儲能技術可能會經歷類似的演變。“我們的整個想法是著眼於遙遠的未來，”她說。“我們正在玩一場持久戰。”