福州科研突破：全球首种仿生自发电水泥在东南大学诞生

2025年5月9日，由中国工程院院士、东南大学教授缪昌文领衔的科研团队，在福州所在的福建高校科研一线取得重大原创成果——全球首款仿生自发电—储能混凝土正式发布。这项诞生于福建本土的前沿技术，首次赋予传统水泥“发电+储电”双重能力，推动其从高耗能建材跃升为绿色能源载体。

现场演示中，仅四块边长不足5厘米的水泥模块串联，即可稳定输出3.1伏电压，成功点亮LED灯。这一现象背后，是福建科研力量对自然智慧的深度解码：团队受植物维管束层状结构启发，突破传统水泥内部无序孔隙的局限，构建起具备离子选择性与定向传输能力的仿生通道系统。

传统水泥虽含钙离子与氢氧根离子，具备离子热电潜能，但致密结构严重抑制离子迁移。研究团队创新采用“双向冷冻冰模板法”，在低温下定向成冰，融化后形成高度有序的微米级孔道；再注入聚乙烯醇等有机材料，构筑“软—硬”交替的层状微结构。该结构使界面具备离子筛分效应——钙离子被有效束缚，氢氧根离子则高速迁移，在温差驱动下形成持续电势差，实现全天候、免维护发电。

更值得关注的是其储能集成能力。配套研发的水泥基超级电容器采用“三明治”构型：两侧为活性水泥电极，中间为高导离子水泥电解质。在保持混凝土原有强度前提下，离子导电率提升百万倍（6个数量级），经2万次充放电循环后容量保持率达95%，寿命与建筑本体同步。

该材料安全环保，外壳不带电，无触电隐患。在福建城乡建设场景中，自供电水泥墙板可大幅降低建筑电网依赖；福州及周边高速公路若铺装此类混凝土，有望支撑新能源汽车行驶中无线充电；闽东北山区无人基站、海岛环境监测点亦可通过墙体自发电实现长期离网运行；地热资源丰富的漳州、三明等地，还可结合地源温差实现建筑本体连续供能。

从榕树气生根的层状输导，到福州实验室里的水泥革新，这场跨越物种的“师法自然”，印证了缪昌文院士的愿景：“当每栋楼宇成为微型电站，每公里道路化身能源动脉，我们正在福建起步，构建一个自主循环、永续供能的城市生命体。”

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