Добавить новость
smi24.net
News in English
Август
2023

MIT engineers create battery alternative using cement and carbon black

0

Scientists at the Massachusetts Institute of Technology have developed a low-cost energy storage system that could be integrated into roads and building foundations to facilitate the renewable energy transition.

The research team has created a supercapacitor – a device that works like a rechargeable battery – using cement, water and carbon black, a fine black powder primarily formed of pure carbon.

The breakthrough could pave the way for energy storage to be embedded into concrete, creating the potential for roads and buildings that charge electric devices.

MIT researchers created a set of button-sized supercapacitors. Image courtesy of MIT

Unlike batteries, which rely on materials in limited supply such as lithium, the technology could be produced cheaply using materials that are readily available, according to the researchers.

They describe cement and carbon black as "two of humanity's most ubiquitous materials".

"You have the most-used manmade material in the world, cement, combined with carbon black, which is a well-known historical material – the Dead Sea Scrolls were written with it," said MIT professor Admir Masic.

The research team included Masic and fellow MIT professors Franz-Josef Ulm and Yang-Shao Horn, with postdoctoral researchers Nicolas Chanut, Damian Stefaniuk and Yunguang Zhu at MIT and James Weaver at Harvard's Wyss Institute.

"Huge need for big energy storage"

They believe the technology could accelerate a global shift to renewable energy.

Solar, wind and tidal power are all produced at variable times, which often don't correspond with peak electricity demand.  Large-scale energy storage is necessary to take advantage of these sources but is too expensive to realise using traditional batteries.

"There is a huge need for big energy storage," said Ulm. "That's where our technology is extremely promising because cement is ubiquitous."

The team proved the concept works by creating a set of button-sized supercapacitors, equivalent to one-volt batteries, which were used to power an LED light.

They are now developing a 45-cubic-metre version to show the technology can be scaled up.

Calculations suggest a supercapacitor of this size could store around 10 kilowatt-hours of energy, which would be enough to meet the daily electricity usage of a typical household.

This means that a supercapacitor could potentially be incorporated into the concrete foundation of a house for little to no additional cost.

"You can go from one-millimetre-thick electrodes to one-metre-thick electrodes, and by doing so basically you can scale the energy storage capacity from lighting an LED for a few seconds to powering a whole house," Ulm said.

The researchers suggest that embedding the technology into a concrete road could make it possible to charge electric cars while they are travelling across it, using similar technology to that used in wireless phone chargers.

Battery-powered versions of this system are already being trialled across Europe.

Carbon black key to "fascinating" composite

Supercapacitors work by storing electrical energy between two electrically conductive plates. They are able to deliver charge much more rapidly than batteries but most do not offer as much energy storage.

The amount of energy they are able to store depends on the total surface area of the two plates, which are separated by a thin insulation layer.

The version developed here has an extremely high internal surface area, which greatly improves its effectiveness. This is due to the chemical makeup of the material formed when carbon black is introduced to a concrete mixture and left to cure.

"The material is fascinating," said Masic. "The carbon black is self-assembling into a connected conductive wire."

According to Masic, the amount of carbon black needed is very small – as little as three per cent.

The more is added, the greater the storage capacity of the supercapacitor. But this also reduces the structural strength of the concrete, which could be a problem in load-bearing applications.

The "sweet spot" is believed to be around 10 per cent.

The composite material could also be utilised within a heating system, the team suggested. Full details of their findings are due to be published in an upcoming edition of science journal PNAS.

Other attempts at creating large-scale, low-cost energy storage systems include Polar Night Energy's "sand battery", which is already servicing around 10,000 people in the Finnish town of Kankaanpää.

The top image is courtesy of Shutterstock.

The post MIT engineers create battery alternative using cement and carbon black appeared first on Dezeen.








Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке

От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет

Ночные перекусы в отпуске: доктор Садыков о том, как они влияют на микрофлору и вес

Ана Каспарян поднимает вопросы Геноцида армян, этнических чисток в Арцахе и роли Израиля в конфликте — в откровенном интервью с Такером Карлсоном. ВИДЕО


Weah’s agent: One Juventus director ‘is creating problems’

Chat log from R20 of 2025: Richmond vs Collingwood

UFC Abu Dhabi live blog: Shara Bullet vs. Marc-Andre Barriault

The Great Indian Kapil Show: Raghav Chadha reveals telling Parineeti Chopra to manifest he will never become the PM; says ‘Yeh jo bolti hai wo ulta hota hai’


Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры

В Курской области прокурор требует компенсацию для рабочего, придавленного погрузчиком


Ninja Party можно предзаказать в мобильных маркетах с релизом в конце июля

«Если бы у Наруто и AC Shadows был ребёнок»: Разбор англоязычной версии Where Winds Meet

Fretless — The Wrath of Riffson — музыка спасёт мир. Рецензия

Quarantine Zone creator reveals 3 reasons the zombie sim went viral on TikTok



Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве

От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»


Пловец из Москвы погиб во время заплыва на Волге

Адвокат Гаврилова раскрыла, чего добивается семья Тиммы после его смерти

Пловец из Москвы скончался во время заплыва по Волге в Нижнем Новгороде

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту


Температура морской воды на крымских пляжах, 28 июля

Министр Юн Чжон Хо: рейсы Москва - Пхеньян нужны для сотрудничества стран

В Благовещенске открылся единственный в России филиал ГИТИСа

Телеведущая Виктория Лопырева опубликовала фото с матерью


Соболенко — об Уимблдоне-2025: это ужасно, когда твоя жизнь зависит от результата

Калинская достигла финала турнира в Вашингтоне

Россиянин Сидоренко выиграл золото Универсиады в настольном теннисе

Боузкова одержала победу на теннисном турнире в Праге


Российская ракета с возвращаемой первой ступенью — аналог американской Falcon 9 — появится через 1,5-2 года

И впрямь — зачем России Шпицберген?

Адвокат Тиммы: Седокова могла заставить его подписать контракт приемами НЛП

Конюхов рассказал, как Татарстан поможет ему исследовать микропластик в океане


Музыкальные новости

Пресняков-старший считает Москву безопаснее Нью-Йорка и Парижа

Обложка песни. Обложки альбомов песен. Сделать обложку для песни.

Ротация на Интернет Радио. Ротация песни на Интернет радио.

"Это разбило мне сердце": Рита Дакота объявила о завершении концертной деятельности в России


Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном

Росгвардия обеспечила безопасность празднования Дня ВМФ и футбольного матча в Москве

Где живут и на чем ездят самые аварийные водители России?

От «Лебединого озера» до «Дон Кихота»: Relax FM приглашает на балет


Ni Mash: пловец из Москвы умер во время заплыва на Волге в Нижнем Новгороде

Две Маши из калининградского «Локомотива» и пара из Кубы – победители этапа чемпионата России по пляжному волейболу в Барнауле

Рекордный массовый женский нетворкинг: событие от «Мир Бизнес Мам»

Сергей Собянин. Главное за день


Курс на мечту: «Национальная Лотерея» и РОЛЬФ вручили новый автомобиль победителю розыгрыша в честь запуска «Автомобильной лотереи «РОЛЬФ»

На МКАД авария затруднила движение авто

НПС построит два велопешеходных моста через Москву-реку

В Кот-д'Ивуаре в результате аварии с участием автобуса и самосвала погибли 16 человек.


Путин в День ВМФ прибыл на территорию Главного Адмиралтейства в Санкт-Петербурге

«Подводная лодка, демонтрированная Путину, произвела шок на Западе»

«Внезапно»: Запад встревожен новым указом Путина


Приговор экс-руководителю компании по производству вакцин против ковида был смягчен.



Вспомнить прошлое. Врач Романов объяснил появление метастазов через годы

Клиника гнатологии – лечение ВНЧС и восстановление прикуса

Ночные перекусы в отпуске: доктор Садыков о том, как они влияют на микрофлору и вес

Сеть клиник «Будь Здоров» открыла первый травмпункт сети на базе клиники на Сретенке


Киевский режим применил все 18 пакетов санкций ЕС

Запад ударил Зеленского по самому больному месту – кошельку: Киев показательно лишили 1,5 миллиардов помощи

Кто заставил Зеленского предложить России новый раунд переговоров: В Британии показали пальцем

Зеленский настаивает: встреча с Путиным до конца августа с участием Европы


Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном

Optima Development: Новый сквер и фитнес-клуб

Команда столичного управления МЧС России готовится к участию во Всероссийских соревнованиях по пожарно-спасательному спорту

Чемпионат по военно-спортивному многоборью среди росгвардейцев завершился в Грозном


«Беларусь-1»: Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

Лукашенко дал интервью одному из американских СМИ

Лукашенко получил приглашения от стран Латинской Америки и Азии для визитов.


Сергей Собянин. Главное за день

Сергей Собянин рассказал о развитии бывшей промзоны "Кирпичные улицы"

Собянин: Большинство москвичей живет в пешей доступности от парков и скверов

Сергей Собянин назвал инновационные разработки, которые внедрили в Москве


Почему технологии ПВВК безопасны и эффективны, химия и экология воды по мнению Алексея Горшкова

Зачем Минприроды Свердловской области планирует организовать полигон отходов на участке, где идёт поиск питьевой воды?

В Феодосии ликвидировали пожар на площади

Александр Михайлов (GSOC): «Безопасность IT-экосистемы — это зона нулевого доверия к подрядчикам»


Дорога любви: Жасмин представляет романтичный клип на песню «Ты и я»

Адвокат Тиммы: Седокова могла заставить его подписать контракт приемами НЛП

Преподаватели-русисты из четырех стран повысили квалификацию в Иркутском политехе

Температура морской воды на крымских пляжах, 28 июля


В Архангельске представили киноальманах «Север, я люблю тебя!» по произведениям современных писателей

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

Туманное утро в Турчасово...

В музее-заповеднике «Архангельское» пройдут «Jazzовые сезоны»


Прогноз погоды в Крыму на 27 июля

Сколько пассажиров прибывают в Крым летом на поездах ежедневно

К парню с костылем подошли трое с требованием уступить. Он был готов, но заступилась бабушка по соседству

В Севастополе пройдет масштабная выставка картин Александра Дейнеки


Российская ракета с возвращаемой первой ступенью — аналог американской Falcon 9 — появится через 1,5-2 года

В Благовещенске открылся единственный в России филиал ГИТИСа

Глава Роскомоса рассказал, когда в поездах перестанет пропадать Интернет

Температура морской воды на крымских пляжах, 28 июля














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *