近日，我校交通学院李国栋教授团队在Journal of Energy Storage期刊上发表了题为“Investigating the effects of fly ash substitution rate and carbon black-carbon fiber ratio on performance of cement-based supercapacitors”的论文，团队成功制备出了含粉煤灰的储能混凝土，为结构超级电容器电极的研究提供了新方向。

为实现混凝土结构—储能一体化，论文在常规建筑物上附加储能功能，将传统混凝土材料与超级电容器相融合，采用工业固体废弃物部分替代水泥胶凝材料，在优化电极微观结构、提升电化学储能性能的同时，保持了良好的力学承载能力，从而实现了降低成本与提升性能的双重目标。

研究结果表明，40%粉煤灰掺量的水泥基结构超级电容器电极综合性能显著优于纯水泥试样，电化学上电荷转移电阻降低、离子传输通道畅通，比电容与库伦效率高，充放电响应迅速且循环稳定性优良；28天抗压力学性能仍维持较高水平。微观结构中疏松多孔与多路径导电网络的协同机制促进了高效离子/电子传输，串联点亮LED灯泡的实验进一步验证了其实际储能供电能力。

图1：结构超级电容器电极的制备流程

图2：微观结构及储能机理分析

图3：LED灯泡的点亮演示实验

该研究利用工业固废粉煤灰部分替代水泥，在降低原材料成本、实现固废资源化利用的同时，有效解决了传统储能电极与建筑结构力学性能不匹配的核心问题，展现出良好的工程应用前景，为低成本、高性能结构超级电容器的规模化应用、结构—储能一体化绿色建筑、光伏风电混凝土基础储能提供了关键技术支撑。

内蒙古大学为论文第一单位，第一作者为2024级环境科学与工程专业博士生乌日古玛拉，李国栋教授为论文通讯作者。Journal of Energy Storage 是能源存储领域的国际权威期刊，具有显著学术影响力，影响因子达9.8-10，属于JCR分区Q1区，中科院大类工程技术2区。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2026.121454

（供稿：科学技术处       编辑：武涛       审核：李文娟       终审：阿茹娜）