草根影響力新視野 法蘭瓷編譯

一座普普通通的磚塊屋除了遮風避雨之外，還能有什麼特殊功能呢？事實上，有的，先進的奈米科技可以將房屋磚塊變成可以存儲電能的電池，形成低成本的可再生能源超級電容器(supercapacitor)   這表示有朝一日“磚塊屋”將遙身一變成為真正的 “發電站”。

這項新技術主要是利用磚塊的多孔性，在這些細孔中填入可儲存電荷的微小導電塑料納米纖維(可儲存電荷)。目前第一批實驗磚塊已可存儲足夠的電力來點亮較小的燈具，如果可以增加其電容量，將來可能會成為目前最廣為使用的鋰離子電池的低成本替代品。

嚴格來說，電源磚塊應該算是超級電容器，而不是電池。超級電容器的優點是它們的充電和放電速度遠快於電池，雖然目前電源磚塊只能儲存一小部分能量。超級電容器的另一個優點是，在失去蓄電能力之前，超級電容器的充電和再充電次數可以比電池多得多，也就是說，在電源磚塊的容量明顯下降之前，其充電功能可以循環10,000次。

世界各地的研究人員正在努力提高超級電容器的能量密度以及電池的充電速度，為的是希望藉由更好的儲電方式來應對氣候危機的關鍵部分，因為它可以在真正需要之前先存儲大量但斷斷續續的可再生能源。參與本次研究的美國華盛頓大學研究人員Julio D’Arcy說 :「房子屋頂上的太陽能電池必須在某個地方存儲電能，傳統上使用的是電池。這次磚塊研究等於提供了一個新的選項，雖然還沒有成功增加其電容量。」英國倫敦大學學院電化學工程教授Dan Brett表示，雖然距離超級電容器目標還有很長的路要走，但很高興原理已經得到證實。

此次研究結果刊登在《自然–通訊》期刊(Nature Communications)，並指出首批電源磚塊的能量密度僅為鋰離子電池的1%。D’Arcy相信只要透過添加諸如金屬氧化物之類的原料，磚塊的電荷存儲量將增加十倍，並進而市場化。如果能夠與鋰離子電池的能量密度相匹配，成本將比鋰離子電池便宜許多，屆時電池世界將不會再出現「鋰離子電池」一詞。

自2010年以來，鋰離子電池的製造成本已下跌高達90%，但是儲存大量的電能仍然是一大挑戰，促使科學家們想要尋找更好的替代品。

Reference : 

Powerhouses: nanotechnology turns bricks into batteries