MIT 推出「混凝土電池」，僅 0.3 坪即可支撐家庭用電一日

麻省理工學院（MIT）研究團隊宣布，成功將導電子碳混凝土（ec³, electron-conducting carbon concrete）的能量儲存密度提升近 10 倍。如今，只需 5 立方公尺的材料，約 0.3 坪空間，就能滿足一個家庭一天的用電需求。

傳統儲能裝置多依賴鋰電池、鉛酸電池或液流電池，雖然能量密度高，但成本昂貴且依賴稀缺資源，壽命與安全性也有限。相比之下，超級電容器（Supercapacitor）以靜電作用儲能，具有充放電快、循環壽命長、安全性高等優勢，但能量密度偏低。MIT 的 ec³ 則是將「超級電容」原理直接嵌入混凝土，讓結構同時具備承重與儲能功能，為該領域帶來突破。

團隊利用 FIB-SEM 奈米斷層成像技術（Focused Ion Beam–Scanning Electron Microscopy tomography），揭示 ec³ 內部碳黑形成的分形導電網絡，並測試多種電解質。最佳表現來自有機電解質，特別是將「季銨鹽」（quaternary ammonium salts）與「乙腈」（acetonitrile）結合，能大幅提升儲能效率，使 1 立方公尺的 ec³ 可儲存逾 2 kWh，約等於一台冰箱運轉一天。

研究團隊也提出「電解質鑄入法」（cast-in electrolyte approach），能直接製作厚電極，縮短製程並提升性能，並成功打造 12V、50F 超級電容模組與能點亮 LED 的混凝土拱門原型。

不過研究人員提醒，實驗中發現結構在承受額外載荷時，輸出電力會出現波動，例如強風可能導致電壓閃爍，仍需進一步優化。

隨著 2050 年邁向淨零排放，綠能發展需搭配儲能系統才能維持穩定供電。這種「多功能混凝土」未來可望應用於建築牆體、地下室或社區設施，兼顧結構與儲能，為能源轉型提供全新解方。