维度网讯，纯水展现出可以在纳米级的粘土通道中储存电能的能力，这为开发新型储能技术提供了思路。德国汉堡工业大学（Hamburg University of Technology）的研究团队利用这一原理，制造出一种名为“蓝色电容器”（Blue Capacitor）的超级电容器，它使用纯水作为电解质来携带电荷。

纯水通常被认为是一种不佳的储能介质，因为电池和超级电容器通常需要添加由盐、酸或挥发性有机溶剂组成的化学混合物才能导电。汉堡工业大学卓越集群“BlueMat—水驱动材料”（BlueMat—Water-Driven Materials）的博士Vasily Artemov表示，该研究的目标是开发基于丰富材料、更安全且可持续的储能技术，而非依赖复杂化合物。研究团队采用由粘土矿物与石墨烯（一种高导电性的超薄碳材料）混合的材料，构建出一个由数百万条平行通道组成的密集型迷宫结构。每条通道宽度仅为一纳米，纯水被限制在这些微观通道内，其液态的基本行为因此改变。该装置完全由地球上最丰富的三种天然材料——水、粘土和碳制成。

在性能测试中，这一概念验证设备展现出有希望的结果。在超过6万次充放电循环后，蓝色电容器性能仍无衰减。此外，其工作电压可达1.6伏，这对于通常在更低电压下就会分解为氢气和氧气的水基系统而言，是一个很高的电压阈值。该研究的第一作者指出，这一设备能高效地存储和释放能量，在水基系统中以相对较高的电压运行，并具有卓越的循环稳定性。

为观察这一现象，研究团队利用了DESY（德国电子同步加速器）的PETRA III——全球最强大的粒子加速器研究中心之一。该论文的合著者Patrick Huber教授表示，只有借助PETRA III强大的X射线源，才能观测到粘土结构中单层水膜的超薄片层。

“蓝色电容器”是一种超级电容器，通过分离电荷而非化学反应来储存能量，因此具备快速充放电能力和长使用寿命。研究人员认为，尽管距离商业应用还需数年时间，但这种无毒、不可燃电容器在管理太阳能和风能等可再生能源、稳定电网以及为需要快速充放电的设备供电方面具有潜在应用。此外，该发现也为基于水的纳米传感器和仿生计算领域开辟了道路。该研究成果已发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上。

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