水泥和炭黑是世界上最常用的人造材料，在人类文明史中，这些材料至少已经存在了2000年。一项新发表于《美国国家科学院院刊》杂志上的研究表明，当以一种特定的方式将它们与水结合时，就可以得到一种导电的纳米复合材料。再将这种材料制成超级电容器，就可以得到一种新型的、低成本的储存电能的系统，成为电池的一种替代品。
超级电容器是能够储存超大容量电荷的电容器。而决定了电容器所能储存的电量的，是电极板的总表面积。
新研究所开发的这种新型的超级电容器，就是用一种拥有着极高内表面积的材料制成的。这种材料是通过将具有高导电性的炭黑与水泥粉和水一起加入混凝土混合物中，再任其固化而得到的。其超高的表面积源自于其中的密集且相互连接的导电材料网络。当水与水泥发生反应时，会在结构中自然形成一个分支网络，碳会迁移到这些网络中，在已经变硬的水泥中形成线状结构。
这些结构具有类似分形的结构，较大的分支会生出较小的分支，而这些分支会继续生出更小的分支，周而复始，最终在相对较小的体积范围内，就形成一个非常大的表面积。
由这种材料制成的超级电容器，或许在帮助世界向可再生能源过渡方面具有巨大的潜力。研究人员计算出，一块大小为45立方米（相当于直径约3.5米的立方体）的纳米碳黑掺杂混凝土，拥有足够的容量存储大约10千瓦时的能量，这相当于一个家庭一天所使用的平均电量。用这种材料做地基的房子可以储存由太阳能电池板或风车所产生的一天的电量，并且能在需要的时候使用。而且，超级电容器的充电和放电速度比电池要快得多。
这项新的研究用一种简单而创新的方法，使用成本低廉、储量丰富、广泛可用的水泥、炭黑、水，创造出了一种非常有潜力的储能技术。从目前以化石燃料为基础的经济，向以可再生能源为基础的经济过渡的程度和速度，在很大程度上取决于能源存储的解决方案的可行性。研究人员认为，新的研究成果让我们对未来的混凝土有了新的期待，它们将有望成为能源转型的一部分。