全球首创！东南大学研发出仿生自发电—储能混凝土

外表普通的“黑科技砖”，能发电又能储电

南报网讯（记者 何洁 通讯员 吴涵玉） 手机没电了，找块“水泥砖”就能充电！这可不是普通的“充电宝”，而是东南大学缪昌文院士、周扬教授团队的最新科研成果——全球首创的仿生自发电—储能混凝土。该成果涵盖自发电水泥基超材料、自储电水泥基超级电容器两大技术模块，将水泥从“能源消耗者”变成“能源综合体”，实现自发电与自储能双重突破。

5月9日，在东南大学重大基础设施材料全国重点实验室，记者看到了外表普普通通，但却可以自发电、自储能的“黑科技砖”。为了让记者有更直观的感受，团队将4块不及魔方大小的自发电水泥块串联在一起，立刻点亮了一旁的LED展示牌。“水泥块很安全，放心碰，我们在混凝土材料内部构造了电子和离子传导通路，外壳是不带电的。”周扬介绍。

团队研发出的N型热电水泥和P型热电水泥两种自发电水泥基超材料，性能远超传统材料。N型热电水泥上下表面温差1摄氏度就能产生约40.5毫伏的电量，比传统材料最高值高出10倍；另一款P型热电水泥热电效率更高，其功率因子、热电优势分别达到传统材料最高值的50倍和40倍以上。值得一提的是，自发电水泥基超材料只要存在温差就能持续发电，填补了清洁能源受天气制约的供应缺口，此外，其在力学性能上同样表现优异，抗压强度提升60%，韧性增强近10倍，破解了传统材料力学性能不足的难题。

“自储电水泥基超级电容器的实力同样不容小觑，像这样一块巴掌大小的电容器充满电后，可以让一台小型手持电风扇转一天。它在保持水泥高强度的同时，将离子导电率提升6个数量级，具有良好的电化学可逆性与快速的电荷转移能力，2万次充放电循环后，仍然能保持其初始比电容的95%，可与建筑同寿命。”周扬表示，如果将其制成储能墙板，可存储居民住宅约一天的用电量，与光伏配套使用，能提升光伏利用率30%以上，降低用电成本超过50%。

仿生自发电—储能混凝土应用前景广阔，有望重塑多个领域的能源格局。“比如，自储电混凝土材料可以用在桥梁、隧道的建造中，既可以作为传感器去进行健康监测，也可以作为大型的不间断电源，在发生自然灾害外部电源被切断的情况下实时供电。”周扬介绍。