电动车也能边走边充电——来看看澳大利亚新研究出的石墨烯导电混凝土

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为达到不同承重要求与防火防水功用,混凝土厂商会添加各式材料与利用不同工艺,近日澳大利亚矿商 Talga 利用石墨烯让混凝土产生新功用,成功研发出高导电混凝土,可望实现未来电动车边行驶边充电梦想。

Talga 公司一直在瑞典开发石墨、生产高质量石墨烯,近期该公司更与英国研究开发(R&D)实验室合作,在混凝土添入石墨烯并制出高导电水泥,其体积电阻系数为 0.05 ohm-cm,英国艾希特大学测试更指出,石墨烯混凝土的强度比一般混凝土高 146%,采用该技术也能进一步减少水泥使用量,预估每吨可减少 446 公斤二氧化碳排放。

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Talga 总经理 Mark Thompson 表示,石墨烯功能就像电磁炉的加热组件,用在混凝土可增强导电性。石墨烯虽然负载量低,但导电率非常高,可为导电混凝土商业化和永续开发铺平道路。

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英国曼彻斯特大学的测试数据显示了Talga混凝土样品(蓝色)与参考砂浆(灰色)相比的电导率,以及Talga材料在大范围频率下的稳定性。
Talga 指出,由于维修保养成本低、寿命也长,该技术可当成室内地板达到供暖效果,直接取代目前的铅垂式热水系统。且石墨烯水泥的功用也不仅有供暖,还可以用于抗静电或屏蔽电磁波,可用在军事重地或为桥梁、风机等设备提供防雷效果,日常生活也能用在路面融雪。这样就不需要再使用盐和除冰化学剂来融雪,这些方法都可能导致路面腐蚀或污染地下水,也可以省一笔购买化学剂的钱。

传统的管道式地板采暖,可以用长寿命的固态导电混凝土代替。
导电水泥也可说是让电动车达成边跑边充电梦想的关键技术,未来也可望用于电动车充电或是无线充电,Talga 表示,未来将研究导电混凝土在路面充电的潜力,让驾驶不管在行驶或停车状态都可利用加热、传感与导电混凝土充电。

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石墨烯工艺复杂、成本高,通常需要将石墨层层分离才能得出单层石墨烯,但石墨烯投资报酬率高,应用也相当广泛,除了可用于信息、能源、航天、运输、医疗等产业,也同时是备选锂离子电池阳极材料,Talga 先前指出,公司的石墨烯与市面锂离子电池匹配度高,两相结合后充放电功率与能量皆提高 20%,初始效率更达到 94%。
该公司表示,全球每年约有近 4,500 亿美元投入混凝土市场,市场每年差不多有 50 亿吨水泥,Talga 认为导电混凝土市场庞大。
目前研究导电混凝土厂商繁多,美国内布拉斯加大学林肯分校(UNL)也曾研发出导电混凝土,将混凝土与钢屑、碳粒子相结合,拥有足够导电性融化冰雪,而且还能保证人体不会触电。该技术也利用磁铁石代替一般石灰和沙子,可隔绝电磁波和手机的调频。

 

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