麻省理工学院（MIT）科研团队近日取得重大突破，成功研发出一种兼具结构承载与电能储存功能的创新材料——“EC³”导电碳混凝土。这种新型建材不仅可作为建筑主体材料，更能像电池一样实现电能的存储与释放，为建筑储能领域开辟了全新路径。
研究团队通过精准调控材料配比，将EC³的能量密度提升至传统方案的十倍。该材料由水泥、水、超细炭黑及电解质复合而成，其内部形成的导电纳米网络使墙体、道路甚至桥梁在保持结构强度的同时，具备能量存储能力。实验数据显示，2023年时满足一个家庭日用电量需约45立方米材料，而采用优化后的电解质配方后，仅需5立方米即可实现同等储能效果，体积相当于普通地下室墙体。
科研人员借助FIB-SEM层析技术发现，炭黑颗粒在材料孔隙中自发形成分形网络结构，这种独特的“自组装”机制极大提升了电解质的渗透效率，为导电性能的突破提供了关键支撑。项目负责人Masic教授强调，纳米尺度下材料组分的自发有序排列是实现多功能集成的核心要素。
在电解质适配性方面，EC³展现出显著优势。该材料不仅可兼容常规电解质，甚至能直接使用海水作为电解介质，这一特性使其在沿海基础设施建设和海上风电领域具有广阔应用前景。研究团队通过改进掺入工艺，将电解质与水混合后直接浇筑，成功制备出厚度更大、效率更高的电极结构。测试表明，采用有机电解质的1立方米EC³材料可存储超过2千瓦时电能，足以支持家用冰箱全天运行。
为验证实际应用效果，研究团队建造了一座EC³拱门结构。该拱门在承受荷载的同时，可通过内置LED灯实现照明功能。特别值得注意的是，当结构受到压力时，灯光亮度会发生规律性变化，这种特性为建筑结构健康监测提供了创新解决方案。
此前，EC³材料已在日本札幌应用于人行道加热系统，有效解决了冬季积雪问题。随着MIT团队在能量密度和制备工艺上的持续突破，这种多功能建材在大规模储能领域的应用潜力得到进一步释放，为绿色建筑和智慧城市建设提供了新的技术选择。
