美国麻省理工学院（MIT）的研究团队近期在混凝土储能技术方面取得重大突破，将混凝土电池的储能容量提升至原先的近10倍。这一进展使得建筑材料混凝土有望变身为可为住宅供电的巨型电池。

科学家们过去几年一直在探索，如何让全球最常见的建筑材料——混凝土也具备储能的能力。MIT研究人员在2023年曾提出，通过将水泥、水和炭黑混合，赋予混凝土超电容器功能，实现能量储存。

最新成果表明，这种电导碳混凝土（ec3）仅需约5立方米，就能满足一个普通家庭一日用电需求，体积相当于一堵地下室墙体。而去年版本，如果要储存同样的能量，需约45立方米。进一步计算，一立方米ec3（约为一台冰箱大小），可储存超过2千瓦时电力，足够支撑一台实际冰箱运行一天。

材料制备方面，MIT团队将高导电性的炭黑、水泥粉末及水混合并固化，制备出该特殊混凝土，再将其浸泡于如氯化钾等电解液中，使带电粒子在炭黑结构处积聚。两块由此制造的混凝土电极，中间隔离一层绝缘体，就构成了可储能的超电容器。

为了提升能量密度，研究人员采用高分辨率3D成像技术（FIB-SEM断层扫描），深入分析了材料中的纳米炭黑网络结构。此外，团队还试验了多种不同电解液，并选用更厚的电极层，显著提升储能而无需后期固化流程。最终，他们筛选出有机类电解液——乙腈与季铵盐的复合物，作为ec3的最佳储能方案。

受到古罗马建筑的启发，研究团队还制造了小型拱形结构模型，验证了ec3兼具结构承重与能量储存的特性。测试中，该拱形结构能够点亮9伏LED灯。值得注意的是，当增加外部负载后，LED灯会出现闪烁。MIT ec3项目负责人Admir Masic表示，这意味着材料具有一定“自我监测”能力。未来如果将拱体放大应用于建筑结构内，其输出电量有望实时反映风力等压力变量，有助于监测结构“健康状态”。

扩大和多样化电池类型，是实现清洁能源社会的关键。只有在太阳照射或风力充足时发电，如何高效储存并释放能量，对人类未来意义重大。此前，ec3因其良好导热性，还被用于加热日本札幌的路面板，展现了材料的多元价值。

尽管目前主流商用电池的能量密度仍远超ec3，但MIT团队认为，这一新技术为混凝土的“换代再造”奠定了坚实基础，并赋予建筑材料前所未有的实用潜力。