锌离子杂化超级电容器

结构储能一体化

该超级电容器与水泥砂浆集成，利用气孔结构同时实现离子传导和承重，赋予建筑结构储能功能。

Liu, Zhaolong · 冯攀 · Yuan, Long · Meng, Xiangyu · Jian-Jian, Chen · 冉千平 · 洪锦祥 · 刘加平 · 缪昌文 · 陈坚

National Science Review 2024

具体参数

比能量密度

{'zh': '71.4', 'en': '71.4'} Wh kg⁻¹

面能量密度

{'zh': '2.0', 'en': '2.0'} Wh m⁻²

容量保持率

{'zh': '92', 'en': '92'} %

技术优势

直接承重

利用加气水泥的多尺度孔隙结构，既提供离子传导路径，又保持机械强度，使储能器件本身成为结构的一部分。

不怕火烧

该器件在1小时燃烧测试中表现出色，避免了传统电池的热失控风险。

可扩展集成

通过与太阳能发电耦合，展示了结构储能系统的大规模应用潜力。

应用场景

• 建筑储能：将储能集成到建筑结构，节省空间并降低安装成本。
• 超级电容器：提供高功率密度的储能，适用于需要快速充放电的场景。
• 结构储能：储能器件同时作为承重构件，实现结构与功能一体化。
• 光伏储能一体化：与太阳能发电耦合，实现自发自用和峰谷调节。