水泥替稀土,竟制造出超级电容器?美国为了绕过中国真是拼上老命

如果说石油是现代工业的血液,那么稀土便是现代工业的维生素。

我国依靠着丰富的稀土资源,和全世界独一份的先进开采技术,在世界稀土之巅立于顶端,然而美国面对此怎么能甘心呢?于是,面对稀土被中国“卡脖子”的情况,他们目光盯在了水泥上!

据说,这个新发现可以彻底改变世界,它真的会改变世界的稀土格局吗?对我国又会产生什么影响?

比稀土更强大的容电力

美国的新发现是一种超级电容器,也就是一种电池。它的本质是电容技术,并且拥有着相比较需要通过稀土获得的技术,更加显得优越和强悍的技能。

根据美国研究室的研究,它们发现如果将一些普通且日常的材料,通过特定的办法结合在一起的时候,就会得到一种神奇的材料。

如果将水泥、炭黑和水这三种成分进行特定的结合,就会得到一种导电的纳米复合材料,也就是超级电池的前身。

要容纳电荷,就得有相应的器件,那就是电容器。电容器是由浸入电解质中的两块导电板构成的一种简单的装置,它的中间必须夹一层不导电的绝缘隔膜。而这两块导电板是电容器可以充电的关键,它们可以持续地积聚电荷,然后在需要的时候释放出电量,所以电容器可以存储多少的电量,就是取决两块导电板的表面积大小的。

美国研究院所开发的这种新型超级电池之所以能自信宣称可以改变世界,不仅因为他的材料普通且日常,更是因为它的技术可以将这种材料进行混合和产生。

我们都知道,水泥、炭黑和水这三种材料非常容易获得,只要生活在地球上,就很容易在全球各地得到这些材料,只是需要通过技术产生储能的效果,制作形成一种堪比稀土储能器的具备高容量和高效率、高寿命的超级电容器。

研究人员首先将炭黑,而且是高导电性的炭黑,加入水泥和水混合产生的混凝土混合物中,然后就把它放在那里等它变化。然后这种混合材料再被放进一种常规的电解质中,最终产生了两块电极。由这些看起来廉价的材料最终制作成的两块电极,再加上需要绝缘且不导电的绝缘层,然后一种超级电容器便形成了。

为什么这么简单的材料可以组成电容器呢?这其实就得说到水泥。水泥是种神奇的物质,当它和水混合发生作用的时候,会让水在水泥的结构中形成一种树枝状的网络,于是硬化的水泥中形成了线状的结构。

这些线状结构就像是树枝一样,大的分支会生出更小的分支,更小的分支又会生出越来越小的分支,以此类推下去,最终在看起来空间不大的有限空间里面竟然形成了非常大的表面积。

炭黑在其中起到的作用就是导电线的角色。水和水泥形成了反应之后,水会在水泥中进行水化反应同时消耗水分,还会影响炭黑中的碳纳米颗粒,疏水性的特质让它变成了一个导电线。

如果这种简单的材料和低成本的复制过程,可以成功制作超级电池的话,它将会给世界带来巨大的变革!

新发现对世界稀土的影响

随着电动汽车的热潮不断,关于稀土资源的价值也是不断提升,各个国家都在抢夺稀土资源,甚至开始在全球范围内寻找稀土矿,足迹甚至遍布到北极的格陵兰和偏远的阿富汗沙漠,很多国家都开始重视稀土,也让世界上的“稀土新贵”越来越多。

但是目前也只有少部分国家拥有稀土资源,如果美国的水泥新发现真的可以成功并代替稀土资源,那么世界上的稀土格局将会彻底改变,不再是以谁拥有资源谁就是稀土大国的模式,而变成了群雄争霸的变化格局,到时候,稀土和随之的产业链都会发生变动。

随着世界气候的变化,我们对可再生资源的需求也在不断变化,如果可以拥有超大的电池和储能装置,就意味着我们可以摆脱传统的比如太阳能只有光照才能发电的问题,我们可以实现大量的能源储存,比如做成建筑物外墙,做成发电站的辅助设备等,这对世界是有益的好事。

而且大型的储能装置的出现还可以让我们减少对传统的化石能源的需求,可以为我们应对地球的气候变化增加努力,发挥积极作用。

如果美国的试验真的成功,用水泥形成了可以代替稀土资源的超级电容器,对世界的储能产业来说,将会是天大的好事,毕竟这种超级电容器可以储存大量的能源,甚至可以维持长久的时间,对那些需要大量电能的产业和设备来说,将会是无法替代的工具。

稀土资源并不是拥有资源就可以的,它的背后是系统庞大且复杂的产业链和产业群,毕竟稀土之所以稀缺,就是因为它的提取非常困难,这意味着谁掌握了稀土的技术,谁才是真的拥有优势。

在稀土资源的高精尖应用领域,依旧是发达国家的掌握了技术垄断和优势, 而随着世界上稀土资源格局和新的电容器格局的变化,稀土的战略性地位也会变得更加明显,其中哪个国家能够掌握相关的经济技术,谁就拥有了核心竞争力,就可以在新的产业发展中占据优势。

“稀土大国”VS“稀土强国”

我国可以说是“稀土大国”,在20世纪70到90年代,我国稀土资源的储量是全球的百分之八十以上,我国的“稀土之乡”,内蒙古白云鄂博的稀土资源甚至达到了我国稀土资源储量的90%以上,同时是世界上最大的稀土矿。

但是这些年来,随着各领域对稀土资源的需求,我国的稀土被大量开采甚至是过度开采,稀土的储量也不断下降,面临着稀土资源枯竭的问题。

我国的稀土资源可以产生几百个品种,但是在目前的全球稀土资源中,我国的稀土产业还是处于低端化的局面,在可生产的品种有80%都还是中低端产品,还处于对稀土资源的代加工阶段。

美国的水泥新发现将会让我国的稀土资源大国的地位被影响,价值被压低,特别是在稀土的高精尖开发领域,我国也许将会进一步拉大和美国等国家的差距,在市场中处于被动地位,关于稀土的开发和生产都只能依赖市场的变动而没有话语权。

在世界都缺乏稀土的情况下,美国盯上水泥在生态环境方面却是环保的选择。对我国来说,稀土资源的过度开采已经导致了非常严重的环境问题,虽然稀土资源促进了我国的经济发展,但是同时也导致我国的水土流失,水源酸化和严重污染,粮食作物也出现了减产问题,我国在开采稀土的同时也付出了代价。

如果要在不破坏地球资源的情况下获得稀土资源,似乎是个很难的问题,而美国的试验却可以让我们减少对稀土的开采,依旧成为我们生活中的重要组成部分,创造一个更加环保和前景广阔的稀土资源市场。

稀土和相关产业链的多样化让我国有希望减少稀土的开采,同时在市场的要求下,提高自身的提炼和分离技术,让我国稀土产业的经济价值更高,我国由“稀土大国”变为“稀土强国”指日可待!

总之,稀土资源可以被用于现代工业的各个领域,成为重要的战略资源,但是随着新能源汽车等新兴产业的发展,稀土资源作为不可再生资源的需求增加,这对稀土市场的供需提供了新的要求。而美国关于水泥的新发现则很可能改变稀土市场的现状,甚至是彻底改变世界。

稀土和相关产业链的未来将会是多种应用和产业群的综合实力的较量,面对未来的技术要求,我国还有很长的道路要走。那么你觉得稀土市场的未来会是什么样呢?

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页面更新:2024-02-05

标签:稀土   电容器   美国   水泥   中国   大国   我国   材料   资源   世界   技术

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