SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  36
Télécharger pour lire hors ligne
 
 
 
 
 
 
DEPARTMENT OF ARCHITECTURE AND CIVIL 
ENGINEERING 
UNIVERSITY OF BATH 
 
 
 
Cement Batteries 
 
 
Student: Anshul Gupta (ag685) 
Supervisor: Dr. Richard Ball 
  
April 14, 2015 
AR30315 Dissertation 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract 
Recently, due to the depletion of resources, there has been a need to look for alternate sources of energy that can 
meet our usage demands whilst keeping the environment clean. 
Environmental and economic issues such as pollution and the ever­rising prices of fuel and electricity 
have stressed the importance and demand for research into alternative solutions for energy 
sources. One potential solution that is currently being investigated is cement batteries.  
This paper focuses on researching the pre­existing cement based battery models and then developing some test 
batteries. Experiments were conducted to test their feasibility.  
A literature review was initially conducted to explore any existing cement based battery models that have been 
developed by researchers. The research revealed two particular methods of cement battery manufacturing that 
form the basis of this study. 
 
Methods of analysis involved laboratory fabrication of cement batteries and testing the power output and 
changes in microstructure using Scanning Electron Microscopy (SEM). Internal resistance readings for the 
batteries were measured using an electrical device.  
 
The research draws attention to the fact that although the cement­based batteries may seem lucrative to 
use, due to limited lifecycle of the battery and energy output constraints, thus the conventional 
battery design may still prevail to cater to our energy demands. With further research and experiments 
in the field, it is possible that our questions to a cleaner energy source may lead to success. 
The current study proposes several recommendations for the future. This includes using a 
conductive mesh within the different layers of the battery to collect more current per unit area of the cell 
than just simply touching the electrodes at a surface. Furthermore, use of other conductive additives 
such as CaCl2 and MgCl2 salts in the mix, so when wet, these particles could form ions and enhance 
conductivity and maybe recharge­ability of the setup.  
Acknowledgements 
The author would like to thank Professor Richard Ball for his supervision, guidance and constant support during 
the different stages of the research and experiments. Furthermore, the author would also like to thank Dr. Fatma 
from India who was kind enough to help carrying out research in India during the Christmas vacation. For his 
guidance and help in preparing samples for the Scanning electron microscope test, the author would like to 
thank Dr. John Mitchels at the University of Bath 
 
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        1 | Page 
 
 
 
Abstract​ .................................................................................................................................................................1 
Acknowledgements​...............................................................................................................................................1 
List of figures​........................................................................................................................................................3 
List of tables​..........................................................................................................................................................3 
1. Introduction​......................................................................................................................................................5 
1.1 Global warming and energy use​……………....................................................................................5 
1.2 Aim​....................................................................................................................................................5 
1.3 Current forms of battery​....................................................................................................................5 
1.4 Structure of dissertation​.....................................................................................................................6 
2. Literature review​..............................................................................................................................................6 
2.1 Storage battery​...................................................................................................................................6 
2.1.1 Uses and applications​........................................................................................7 
2.1.2 Limitations​........................................................................................................7 
2.2 Cement battery​...................................................................................................................................8 
2.2.1 Working​............................................................................................................8 
2.2.2 ​Applications and Advantages​...........................................................................9 
2.2.3 Previous Fabrication Attempts and Results​....................................................10 
2.2.4 Possible Challenges​........................................................................................11 
3. Methodology​....................................................................................................................................................11 
3.1 Materials (Type I)​.............................................................................................................................12 
3.1.1 Battery Composition (Type I)​........................................................................13 
3.1.2 Experimental procedure​.................................................................................14 
3.2 Aluminum – cement battery (Type II)​..............................................................................................15 
3.2.1 Materials​.........................................................................................................15 
3.2.2 Experimental procedure​.................................................................................16 
3.3 Test Introduction​...............................................................................................................................17 
a) Open Circuit Voltage (OCV)​..............................................................................17 
b) Internal Resistance Measurement​.......................................................................17 
3.3.1 Instruments used​.............................................................................................18 
3.3.2 Observations for OCV and Internal Resistance Measurement (Type I)​.........19 
3.3.3 Observation for OCV (Type II)......................................................................20 
3.4 Scanning electron microscope (SEM)​................................................................................................21 
3.4.1 Experiment Introductio​n................................................................................22 
3.4.2 Sample Preparation and Experiment​..............................................................22 
4. Analysis and Discussions for OCV, Internal Resistance and SEM​............................................................23 
4.1 Physical analysis and Discussion (Type I)​....................................................................23 
4.2 Discussion and Physical observation (Type II)​.............................................................24 
4.3 Discussions for SEM​.....................................................................................................25 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        2 | Page 
 
 
 
a. Cathode..........................................................................................................................26 
b. Electrolyte......................................................................................................................28 
c. Anode.............................................................................................................................29 
5. Conclusion​.....................................................................................................................................................31 
6. Recommendations​….....................................................................................................................................32 
References​..........................................................................................................................................................33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        3 | Page 
 
 
 
List of figures 
Figure 1: Lead acid storage batteries........................................................................................................................6 
Figure 2: An LED lit by portable cement battery.....................................................................................................9 
Figure 3: Section of continuous cement battery matrix (TYPE I)..........................................................................10 
Figure 4: Sketch of Bedini's battery (TYPE II)......................................................................................................11 
Figure 5: Mold for cement battery, zinc powder, manganese dioxide powder and carbon…................................12 
Figure 6: Set cement mix in mold...........................................................................................................................14 
Figure 7: Schematic diagram of the Can setup, Aluminum can cement battery....................................................15 
Figure 8: Powdered cement paste and rust on the inside........................................................................................16 
Figure 9: Schematic Diagram of a circuit ​(Fitzpatrick, 2014)​....................................................................................17 
Figure 10: Multimeter True RMS 115 Make Fluke, Internal resistance measuring device, Zeal Thermometer 
Range ­10 to 110 Deg C and Zeal Hygrometer .....................................................................................................18 
Figure 11: Cement battery produced in lab............................................................................................................18 
Figure 12: Plot of OCV vs Number of days...........................................................................................................20 
Figure 13 Diffusion of electrons in a specimen......................................................................................................21 
Figure 14: Scanning​ ​Electron microscopy setup…................................................................................................21 
Figure 15: Principle of EDS...................................................................................................................................22 
Figure 16: Battery Type I ......................................................................................................................................23 
Figure 17:Anode and cathode separated by the electrolyte……............................................................................24 
Figure 18: Plan view of the battery and cracks development…….........................................................................24 
Figure 19: SEM images of Cathode, Anode, electrolyte and the Anode................................................................25 
Figure 20: Cathode layer at X50 and X1000 magnification...................................................................................26 
Figure 21: Phase map plot for spectrum 1, Cathode...............................................................................................27 
Figure 22​:​ Sum spectrum for cathode....................................................................................................................27 
Figure 23: Electrolyte layer....................................................................................................................................28 
Figure 24: Elemental analyses of the electrolytic layer..........................................................................................28 
Figure 25:Electrolyte layer at X1000 Magnification..............................................................................................29 
Figure 26 X1000 magnification of anode...............................................................................................................29 
Figure 27: Distribution of zinc and manganese in the anode and cathode layers respectively………………......30 
List of Tables 
Table 1: Examples of different combination of electrode selection and output generation....................................7 
Table 2: Materials and specifications for Type I...................................................................................................12 
Table 3: Battery composition of each layer (Test I)..............................................................................................13 
Table 4: Recorded data for OCV...........................................................................................................................19 
Table 5: Materials for battery type II.....................................................................................................................16 
Table 6: Percentage composition of battery (Type II............................................................................................19 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        4 | Page 
 
 
 
1. Introduction 
In recent times, energy and environmental crises have led to a global demand to find an alternative power 
sources that can provide energy whilst also being low on carbon emissions. 
Over the years, lead and other chemical batteries have been catering to the majority of our energy demands. All 
the major industries and household power are backed up with such storage batteries. The advancement in 
technology with time however, has enabled scientists and researchers to come up with alternative sources of 
energy, such as cement­based batteries, to overcome the detriments of conventional lead acid batteries such as 
lead poisoning, leakage, emission of toxic fumes, size constraint and portability (Smith and Parker, 2003). 
1.1 Global warming and energy use 
With the rise in concern pertaining to global warming and its adverse effects on the biodiversity of plants and 
animals, scientists have been trying to explore a cleaner and a more abundant source of harvesting energy other 
than the non­renewable fossil fuels (crude oil, natural gas, coal, oil shale and tar sands).​ ​According to the 
Department for Energy and Climate Change (DECC), the UK currently generates approximately 86% of its 
electricity through the use of non­renewable sources (Webarchive.nationalarchives.gov.uk, 2012). The UK 
government has set a goal to reduce the carbon emissions by 80% by 2050 (Climate Change Act, 2008). The 
targeted emission requires new ideas in various fields of study and cement batteries may help reduce the toxic 
waste which is produced during the manufacturing and operation of lead acid batteries, by integrating the 
concrete infrastructure with the principles of battery operation. 
1.2 Aim 
This study aims to research and subsequently develop a cement battery. Recently, batteries have been formed 
from cement­matrix composites, with cement paste as the matrix, the pore solution in cement as the electrolyte 
and various chemicals to act as the anode, cathode and conductive additives. 
1.3 Current forms of battery 
Batteries are categorized on the basis of their recharge­ability.  This broadly results into the following 
categories: 
1. Primary cells​:  
These are the batteries in which once the chemicals are exhausted, cannot be recharged again by applying an 
opposite current across the terminal. They have to then be discarded or recycled. For instance, AAA, AA cells 
used in TV remotes or the button cells used in watches. 
2.  Secondary cells​:  
These cells can be recharged upon application of reversed current across the terminals. Due to their ability to get 
discharged and recharged, they are very commonly used as storage cells. For instance, Li­ion batteries are used 
in mobile phones and lead acid batteries are commonly used in households and industries to provide backup 
power supply. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        5 | Page 
 
 
 
Additionally there is hydrogen cell that is also called a fuel cell. It utilizes the chemical energy from a fuel such 
as methane or ethanol and undergoes chemical oxidation to produce energy. Unlike storage batteries, fuel cells 
require continuous supply of fuel to function. (Hydrogen for fuel cells, 2000). 
1.4 Structure of dissertation  
Firstly, a literature review will be presented; this includes an introduction to storage and cement batteries. 
Fabrication attempts, working, applications and advantages of cement composite battery will be discussed. The 
methodology and the results will then be presented. Finally, the results will be discussed and a conclusion will 
be presented. Recommendations to further test and fabricate batteries will be proposed. 
2. Literature review 
For many centuries in the past, power requirements had been limited to providing light dusk to dawn. However 
as technology developed and the industrial revolution began, power demands started increasing, advancement in 
machinery for mechanization and factories for mass production demanded continuous power supply. The advent 
of industrialization constantly led to innovation in the battery sector to provide better power supply.  
2.1 Storage battery 
A storage battery is a device that converts chemical energy into electrical energy. It has three components: an 
anode, a cathode and an electrolyte. The entire setup is typically contained in a plastic mold to avoid leakage. It 
functions and relies on the dissimilarity between the two electrodes. The exchange of ions takes place through 
the electrolyte. The electrode that gets oxidized is called the anode (addition of oxygen, removal of electron or 
hydrogen atom) and the one that gets reduced is called the cathode (removal of oxygen, addition of electron or 
hydrogen atom). (Kheterpal, Kapil and Dhawan, 2011). 
 
 
Figure 1​: Lead acid storage batteries ​(Okaya Battery) 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        6 | Page 
 
 
 
 
Also called an electrochemical cell, it is a secondary cell that comes in different shapes and sizes. It ranges from 
small button cells used in watches to megawatt systems used in electricity generation and distribution. The 
different combination of electrodes and electrolytes can generate a range of voltages according to applications. 
The following table summarizes the above: 
Table 1​:Examples of different combination of electrode selection and output generation  
(Thermoanalytics.com, n.d.) 
Type  Voltage(V)  Power 
(W/kg) 
Life 
cycle 
Lead–acid  2.1  180  5­8  
Alkaline  1.5  50  <5 
Nickel–iron  1.2  100  50+ 
Nickel–cadmiu
m 
1.2  150   
Nickel–hydroge
n 
1.5  220  15+  
Nickel–zinc  1.7  900   
Lithium Cobalt 
Oxide 
3.6  1800  2­6 
Lithium­ion 
polymer 
3.7  3000+  2­3 
Lithium iron 
phosphate 
3.25  1400  >10 
Molten salt  2.58  150­220  <=20 
 
2.1.1 Uses and applications 
Storage batteries are regularly used in portable devices such as mobile phones, back up phone chargers, starter 
batteries in cars, UPS for computers and other appliances. There has also been new development in the emerging 
sector of hybrid electric cars such as those of Tesla Motors, Toyota and BMW. Furthermore, rechargeable 
batteries have been used to harness the power of wind and water that move turbines and generate electricity.  
 
2.1.2 Limitations 
According to Environment, Health and Safety Online (EHSO), over 99 million lead­acid car batteries are 
produced each year. On an average, a single lead acid battery contains 18 pounds of lead and one pound of 
sulphuric acid (Ehso.com, n.d.)​. ​Secondary cells pertain drawbacks such as leakage and spillage of the harmful 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        7 | Page 
 
 
 
chemicals. Toxic fumes may also emit during their lifecycle which can be injurious to human skin and cause 
respiratory problems (Chemwiki.ucdavis.edu, 2014). Furthermore, the reactions within a battery rely on the 
dissimilarity between the two electrodes via the exchange of ions through the electrolyte, requiring renewal of 
chemicals overtime. Additionally, they have a flatter discharge curve and require proper disposal, containment 
and chemical handling by professionals. Improper disposal of secondary cells can contaminate the ground with 
heavy metals, which consequently adds impurities to groundwater and soil. 
One of the recent experiments being carried out in the Scottish islands of Gigha, called 'The Gigha Watt Project', 
aims at solving the problem of storing large amounts of electricity, generated by the islands’ wind turbines, in 
sulphuric acid based batteries. The £2.5m project may require storage batteries containing up to 75,000 liters of 
sulphuric acid. Since storing electricity on a large scale has limitations such as standard batteries losing their 
charge relatively quickly (Mckie, 2013), experiments with sulphuric acid mixed with vanadium pentoxide have 
been undertaken.  
Simultaneously however, working with vanadium pentoxide and sulphuric acid at such a large scale may have 
hazards linked with it. Inhalation of the toxic fumes that may be released into the air, can have adverse effects 
on lungs and heart (Cooper, 2007). Therefore investigation into alternative methods of generating and storing 
electricity should be studied.  
2.2 Cement battery 
Cement has been in use for decades in nearly all major construction sites. With an average consumption, in the 
UK, of 9.3 million tonnes of cement and 10.3 million tonnes of blended cement in 2012 (Highley, Lusty and 
Cameron, date), its use highlights a country’s infrastructural growth. The cost and demand of fuel has reached 
its peak. All the major industries and sectors of economy are highly dependent on energy and fuel to function 
and develop. People’s lives are directly or indirectly affected by the limited sources of energy (Simon Obiero, 
2011). In the advent of energy and environmental crises, it is imperative that alternative resource powered 
electrochemical cells are explored and developed such as cement batteries. 
 
2.2.1 Working 
Cement batteries that utilize a cement­based electrolyte have been disclosed by Burstein and Speckert (2007) 
and Sakai et al (2007). Cement particles when hydrated, break up into movable ions, which can be used to 
conduct ions through a pore solution of itself. To create a potential difference across the battery, chemicals must 
be introduced on the basis of their reactivity and ionic conductivity into each electrode. 
Once the electrode potential is introduced, electrons are required to move from one electrode to the other to 
produce current. Cement hydration products along with conductive additives such as carbon black provide the 
ions through which electrons exchange can happen and hence increase the overall cell conductivity.  
Hydration Reactions of cement: 
 (Tri­calcium silicate) 2C S HC S H CH  3 + 7 3 2 8 + 3  
(Di­calcium silicate) S HC S H H 2C3 + 7 3 2 8 + C  
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        8 | Page 
 
 
 
These reactions form the hydration products overtime that lead to cement stiffening (loss of workability), setting 
(solidification) and hardening (strength gain). Hence overtime, the cement battery solidifies to form a condensed 
microstructure.  
 
2.2.2  Applications and Advantages 
1. Steel bars in the reinforced concrete structures may undergo bimetallic corrosion with time due to exposure 
to air or moisture from the outside environment. The galvanic corrosion of the bars in the reinforced 
structure can be used to harness energy to monitor the concrete structures’ health. Cement based batteries 
which use the above principle to power up the low power sensors have been manufactured and are 
undergoing further developments (Hodgkiss, 2010).  
Improving the concept currently includes:  
a) Developing a working power source from corrosion;  
b) developing and powering a wireless sensor node and determining service life of the corrosion based 
power source; and 
c) Developing sensor network & optimizing power output 
(Hodgkiss, 2010). 
2. Some portable forms of cement battery have been made with 
sufficient power to light up an LED, (see Figure 2) which indicates 
huge advantage in the underdeveloped and developing countries, 
where basic cement infrastructure is available but frequent power 
cuts prevail. Providing alternative sources of energy to people may 
insure improved conditions to live in. 
 
   
Figure 2:​ An LED lit by portable cement battery 
 (Image from google) 
 
3. Cement is a widely available construction material and it may institute a possibility of including buildings as 
a potential source of power. It has been identified by Meng and Chung (2010) that cement batteries may be 
integrated with structures, which may have better efficiency by serving dual purposes. The idea of 
integrating both, science behind power generation and the cement/concrete structures in construction 
industry, has huge advantages such as greater storage for power and adequate power when in emergency. 
The greater electricity generation is due to no size constraint and possibly greater effective area of contact 
between the electrolyte and the electrode (Bedini, 2011).  
4. As a raw material, cement is a cheaper resource when compared to lead used in lead acid batteries; annual 
average cost of cement was £113.7 per tonne in 2014​ ​(Gov.uk, 2015)​, whereas cost of lead was recorded to be 
£1,524.05 per tonne​ ​(Lme.com, 2015).​ ​Moreover, lead being a hazardous substance to work with (Epa.gov, 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        9 | Page 
 
 
 
n.d.), demands more cost to create better health and safety conditions to work in, thereby, further increasing 
costs.  
The focus on pore solution in cement is required because it enables us to integrate the structure and the battery 
together. Moreover, there are environmental advantages of this integration such as cleaner alternatives and fuller 
use of cement. 
2.2.3 Previous Fabrication Attempts and Results  
Many researchers developed different forms of conceptual cement batteries based on theoretical analysis.  These 
attempts are listed below: 
1. Burstein and Speckert, (2007) used aluminum can as the anode and steel as the cathode. Pore solution in 
cement, without the aggregate, was used as the electrolyte for the battery. Low current was recorded during 
the discharge. The reactions in the battery led to the consumption of the aluminum can, rendering it useless. 
The battery lost its performance as time progressed. 
2.  Sakai et al (2007) used zinc dust as the anode and manganese dioxide as the cathode in a continuous cement 
matrix. Electrolytic layer was used as the interface between the two layers.  
 
Figure 3:​ Section of continuous cement battery matrix, Type 1 (Meng and Chung, 2010)  
 
3. John Bedini (2011)​ ​used copper coiled tube placed in a cement matrix mix (85% portland cement, 2% zinc 
sulphide, 2% titanium oxide and 10% carborundum) that was enclosed by an aluminum can as the cathode. 
It has been indicated that the design does work for a limited amount of time. The copper tube in the battery 
allows for a greater contact between the electrode and the electrolyte and hence increasing its efficiency and 
makes it last comparatively longer, even when the cement in the battery has been cured and set. 
4. Setups other than the above mentioned, use cement in some form but are distinct from that of cement battery 
with cement as the pore solution. For instance; 
a.    Charkley (1982) used cement as an additive to its zinc electrode and Matsuura et al (2003) used 
Manganese dioxide in cement for curing enhancement. 
b. "Asakura (2005) and Kawamata et al (2014) reported the use of zinc particles together with carbon                               
particles in cement for forming sacrificial anodes for the corrosion protection of steel" (Sciencedirect.com,                           
2011). 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        10 | Page 
 
 
 
   
Figure 4:​ Sketch of Bedini's battery (TYPE II) 
 
The research would focus on looking at both, Bedini's battery setup and also at Chung and Meng's battery 
fabrication. The developed cement batteries will be tested for their output and lifetime. On the basis of the 
observation and results, conclusion will be drawn and recommendations will be presented. 
2.2.4 Possible Challenges 
The idea of using cement battery within the structure may seem inviting and efficient, but there may be some 
problems that may arise while using them for a long time and at a larger scale. 
1. The corrosion of the reinforcement within the structure may take place as pointed out by Ouellette and Todd 
(2014). The metals such as the reinforcement bars, zinc and manganese may get consumed and affect the 
strength of the structure and performance of the battery.  
2. The curing of the cement may render the slab casted battery ineffective in the longer run, as pointed out by 
Meng and Chung (2010). The setup may only work when wet. Therefore the life cycle of the battery may be 
very less. 
3. The addition of carbon black and manganese dioxide might render the battery black in appearance.  
4. The workability and the water to cement ratio are of immense importance. Pore structure and voids can 
affect the output of the battery; more the voids, more would be the internal resistance of the battery, hence, 
lesser the output. 
3. Methodology
First part of the investigation will focus on constructing a cement matrix battery based on the research and 
development of Meng and Chung (2010) and John Bedini (2011). Second part aims to test and study the battery. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        11 | Page 
 
 
 
3.1 Materials (Type I) 
To fabricate some test batteries, specific chemicals were required. Ordinary portland cement was obtained from 
Ultratech Cement, New Delhi, India. Zinc dust of the mentioned specifications (see table 2) was ordered from 
Emplura™, It was used as a chemically active component in the anode. 
Manganese dioxide powder of 82­85% purity was bought from Merck™, which was also used as the chemically 
active component in the cathode. Carbon black from Vulcan™ was used as the electrically conductive element 
in the battery. That was to increase the conductivity of the cell. 
Vanisperse A, which is a lignin based additive, was used in the cathode and anode mix to improve the batteries 
life. The mold, that was to hold the different layers of cement pour, was especially manufactured in a plastic 
molding factory in Himachal Pradesh, India. The mold had characteristic dimensions of 80mm x 40mm, 80mm 
x 14mm and 80mm x 8.5mm. The mold produced was cut into half, to ease the removal of the battery when set. 
 
 
Figure 5​: (From L­R) Mold for cement battery casting, zinc powder, manganese dioxide powder  
and carbon black 
 
The following table summarizes the materials and their specifications:  
Table 2: ​Materials and specifications for Type I 
 S. No.  Material  Grade and Characteristic 
requirements 
1.  Portland Cement    
2.  Zinc dust 122  99.3% zinc, particle size: 7µ, 
Density : 7.42 g/cm​3
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        12 | Page 
 
 
 
3.  Manganese dioxide 
powder 
MnO​2​:  82­85%, 
quartz:1­3%, Barium 
compounds: 1­2%. 
Particle size: 40 µ, Density: 
5.02 g/cm​3
 
4.  Carbon black  Vulcan XC72R GP­3820 , 
Particle size: 30nm 
5.  Water reducer  Glenium 300NS 
6.  Silicone Mold 
(cylindrical) 
12 mm dia , height: 1.5 mm 
7.  HDPE molds  80 mm x 40 mm 
      80 mm x 14 mm 
      80 mm x 8.5 mm 
8.  Moisture box  100% Relative humidity 
 
 
 
3.1.1 Battery Composition (Type I) 
Table 3: ​Battery composition of each layer  
Material  Anode 
Layer 
Cathode 
Layer 
Electrolyte 
Layer 
Cement (gm.)  48  93  15 
Zinc (gm.)  14.4  ­  ­ 
MnO2 (gm.)  ­  37.2  ­ 
Vanisperse A 
(gm.) 
1  1.8  0.15 
DM Water (ml)  16.8 + 2  33.6 +5  6 
Carbon Black 
(gm.) 
1.2  3.7  0 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        13 | Page 
 
 
 
 
3.1.2 Experimental procedure 
1. HDPE molds were prepared. These were used to cast the cement battery of dimension 80 mm x 40 mm. 
2. For the individual layers of the cement battery matrix, chemicals mentioned in table 3 were measured using 
a weighing scale and weighing dish. 
3. For anode, firstly, 48 gm. of portland cement was taken in a beaker. 14.4 gm. of zinc dust was also measured 
but was first cleaned by filtering the zinc particles in acetic acid solution. The filtrate was then treated with 
ethyl alcohol (volatile) to leave behind pure zinc dust, which was allowed to dry off in an oven.  
Vanisperse A was added in the mixture along with 1.2 gm. of carbon black and 16.8 (ml) DM water. The 
paste formed was not workable, therefore, 2 ml of DM water was additionally added. The paste then 
obtained was of desired workability; paste was easily moldable and easy to work with. 
4. Similar process was repeated for the cathode. 93 gm. of Portland cement was mixed with 37.2 gm. of 
manganese dioxide. 1.8 gm. of Vanisperse A was added to the mix along with 3.7gm. of carbon black. 38.6 
gm. of DM water was added to the mix to get the consistency and workability. 
5. The electrolyte layer was formed using 15gms of Portland cement and mixing it with 0.15 gm. of Vanisperse 
A. Further, 6 ml of DM water was used to mix the constituents. 
6. The three layers were then put in the HDPE mold one by one. The layers were separated by putting a thin 
layer of tissue in between to avoid cracking of the battery and mixing of the layers with each other. The 
molds were lined with oil to ease the removal of battery from it once set. The first batch of battery obtained 
stuck on to the mold and got destroyed. An alternative way to cast using the HDPE molds for it was worked 
out by taping the entire mold before the cement matrix was poured in. This eased the removal of the battery 
from the mold after 4 hours of setting.   
 
Figure 6:​ Set cement mix in mold 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        14 | Page 
 
 
 
7. Batteries were tested for their open circuit voltage for up to 40 days from manufacturing. Relative humidity 
and temperature of environment were recorded as well. 
3.2 Aluminum – cement battery (Type II) 
The construction of this battery was based on the developments done by John Bedini.  
 
 
Figure 7:​ (L­R) Schematic diagram of the Can setup, Aluminum can cement battery 
 
3.2.1 Materials  
The materials used are summarized in the form of a table below: 
Table 4​: Materials for battery ​(Type II) 
 
S no.  Material 
  1.  Aluminum Can  
 2.    Portland Cement  
 3.     Tin oxide  
 4.  Zinc oxide  
 5.                                 Copper tube  
                      6.  Carbon black  
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        15 | Page 
 
 
 
 
3.2.2 Experimental procedure  
1. An empty aluminum can was taken and cut open.  
2. Portland cement was added in a beaker. Carbon black, tin oxide and zinc sulphide were then added to the 
mix in the following percentage composition:  
Table 5:​ Percentage composition of battery (Type II) 
Portland
Cement
Carbon
Black
Tin oxide Zinc
sulphide
85% 10% 2% 2%
3. Solid coiled copper tube was obtained from air conditioning wiring system. It was placed in the can and  
the mix was added to it. The base of the aluminum can was insulated by keeping it on a piece of wood 
4. The paste was allowed to set for a couple of hours. 
 
 
Figure 8:​ Powdered cement paste and rust on the inside  
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        16 | Page 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.3 Test Introduction 
 
a) Open Circuit Voltage (OCV) 
OCV is the voltage that is obtained from the battery when it is not under any loading, electrically. A digital 
multimeter (see figure 10) was used to measure the OCV when the battery was ready after fabrication. 
b) Internal Resistance Measurement 
An electronic battery not only has a voltage across the terminals, called the emf  ​, but also has some resistance 
within itself which gives a decreased overall output voltage when an external load is present. This resistance 
within the battery reduces the output voltage (V) to  
V= ​­Ir; 
where r is the internal resistance of the battery and I is the current flowing through it. 
 
 
Figure 9:​ Schematic Diagram of a circuit ​(Fitzpatrick, 2014) 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        17 | Page 
 
 
 
3.3.1 Instruments used  
 
Figure 10:​ (From top L­R) Multimeter True RMS 115 Make Fluke, Internal resistance measuring device, Zeal 
Thermometer Range ­10 to 110 Deg C and Zeal Hygrometer (images from google) 
 
 
Figure 11​: Cement battery produced in lab 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        18 | Page 
 
 
 
3.3.2 Observations for OCV and Internal Resistance Measurement (Type I)  
Table 6:​ Recorded data for OCV ​(​Type I): 
No. 
of 
Days 
Open 
Circuit 
Voltage (V) 
Relative 
Humidity 
Temperature 
1  0.498  84  14 
2  0.468  70  13.5 
3  0.475  52  13.6 
4  0.475  58  16.2 
5  0.475  79  18.2 
6  0.479  53  16.7 
7  0.494  62  19.4 
8  0.389  70  18.4 
9  0.412  67  17.2 
10  0.395  100  21.2 
11  0.216  92  16 
12  0.196  73  17 
13  0.202  68  18 
14  0.121  76  20 
15  0.186  83  16 
16  0.192  86  12.5 
17  0.175  62  13 
18  0.186  73  14.4 
19  0.186  78  17 
20  0.192  68  15.4 
21  0.196  61  16.9 
22  0.196  86  16.5 
23  0.194  69  16.2 
24  0.194  63  18.2 
25  0.195  68  19 
26  0.194  48  20 
27  0.194  54  20 
28  0.194  68  19 
29  0.194  58  17 
30  0.192  88  17 
31  0.191  73  13 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        19 | Page 
 
 
 
32  0.191  86  18 
33  0.192  63  14.5 
34  0.192  79  16 
35  0.192  72  16.2 
36  0.192  53  17 
37  0.19  48  17 
38  0.191  51  22 
39  0.192  50  20 
40  0.192  50  20 
  
The values obtained for the OCV test showed that the battery output decreased with each day, with some 
irregular drops in voltage (see figure 12). 
 
Figure 12: ​Plot of OCV vs Number of days. 
 
As for internal resistance, when the terminals of the battery were connected to the internal resistance device (see 
figure 10), no reading could be obtained. The internal resistance was too low to be measured by that device.  
3.3.3 Observation for OCV (Type II) 
Similar experiment as in section 3.3.2 was performed for type II. The battery was unable to function because it 
broke apart. It therefore did not generate any current. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        20 | Page 
 
 
 
3.4 Scanning electron microscope (SEM)
3.4.1 Experiment Introduction 
SEM is used to produce an image of an element/sample that needs to be studied at atomic levels. 
This is done by placing the test sample in an electron microscope where a focused beam of electrons is fired on 
its surface. It bounces back and creates images through the interpretation of the reflected signals. This 
experiment gives us an insight to the surface topography. 
 
                                                ​Figure 13:​ Diffusion of electrons in a specimen (Google image) 
 
   
Figure 14: ​Scanning​ ​Electron microscopy setup (ehong.com) 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        21 | Page 
 
 
 
 
a. Secondary Electron Imaging (SE) 
A beam of low intensity electrons is fired on the surface of the sample to produce some images. The low energy 
electrons get readily absorbed at the surface and produce surface topography.  
b.​  ​Backscattered Electron Imaging (BE) 
The high­energy electrons get scattered by the atoms of the specimen. The image is created by BE due to 
different phase compositions with respect to their individual atomic number of each element present in the 
specimen. 
c.  X­Ray Microanalysis/Energy­dispersive X­ray spectroscopy (EDS) 
The bombardment of the high­energy electrons on the specimen results in the escape of electrons from  the 
electron shell, which is replaced by an electron jumping from another shell to stabilize the atom. This results in 
emission of X­Rays, which is used for elemental distribution analysis. The position of the peaks and intensities 
can be plotted which are characteristic of particular elements. 
 
 
          Figure 15: ​Principle of EDS (Google image) 
 
3.4.2 Sample Preparation and Experiment 
The cement sample was fractured using a hammer blow to its middle. Both the halves were kept in vacuum to 
get any moisture out from the sample. 
1. The specimen was kept in electron microscope chamber for analysis. 
2. Gaseous phase of water was introduced within the chamber. 
3. The electron beam was fired at 20kV and at 60Pa pressure. Topographical image was studied along with the 
shadow and combined view. 
4. Magnification and focus were appropriately adjusted to get a shot of the anode, cathode and the electrolyte 
layer at a high magnification. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        22 | Page 
 
 
 
5. After getting a satisfactory image, it was analyzed using different area selections, called Spectrum. 
6. Each spectrum area was scanned for presence of characteristic X­rays of different elements, its intensity and 
distribution throughout the specimen. 
 
4. Analysis and Discussions for OCV, Internal Resistance and SEM 
4.1 Physical analysis and Discussion (Type I) 
1. Several batteries were casted (refer section 3.1.1 and 3.1.2) using the same methodology  however there was 
slight variability in terms of workability of the mix of the battery. Two initial test batteries were produced 
using the quantities mentioned in Table 3. The mix was poor in workability and the battery began to display 
cracks fairly quickly as setting progressed. Eventually the battery stopped working. 
2. The HDPE molds that were to hold the cement battery until it was hardened to be tested had difficulties 
when it had to be separated from the battery. Initially, the mold was lined with oil to avoid sticking of the 
battery, however this procedure failed and two batteries broke in the process of removal. Hence, the mold 
was wrapped with an ordinary tape and then the cement layers were poured in, one by one. 
3. The following image shows an operational battery: 
 
Figure 16:​ Battery Type I  
4. The above picture shows 3 different layers of cement based composite battery. The middle layer being the 
electrolytic layer, whereas the top layer as the anode and the bottom as the cathode. 
5. The battery layers were not strong enough at the electrolytic junction as the battery easily came apart (refer 
figure 17). This may have been due to addition of tissue layers on either side of the electrolyte layer.  
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        23 | Page 
 
 
 
 
Figure 17:​ Anode and cathode separated by the electrolyte 
 
6. The plan view of the battery gives an insight to crack developments and surface irregularities after casting 
process. 
   
Figure 18:​ Plan view of the battery and cracks development 
4.2 Discussion and Physical observation (Type II) 
The battery setup (see Figures 7 and 8) may have failed to work because of: 
1. Poor workability of the mix 
2. Lack of cohesion and insufficient formation of strong chemical bonds between the mix particles. 
3. As the cement set, the contact area between the aluminum Can and the cement paste would frequently 
become reduced. This was because of drying shrinkage of cement. Cracks started to appear due to the same 
reason.  
4. Due to humid conditions, the aluminum can began to rust from the inside. Also, cracks started to appear in 
the cement mix. Eventually it lost cohesion and became powdered. 
5. The loss of any movable ions in the mix rendered the battery useless. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        24 | Page 
 
 
 
4.3 Discussions for SEM 
The images taken from the SEM help illustrate the homogeneity, percentage composition, impurities and failure 
surfaces. All three different layers of the battery were looked at using this method.  
 
 
Figure 19:​ (From top left to right) SEM images of Cathode, Anode, electrolyte and the Anode  
 
The series of images in Figure 19  show the ‘Combined’ imaging produced using SEM. It also displays the 
different spectrum areas that were selected to understand the composition, elemental distribution or 
homogeneity and element intensities within the chosen spectrums. 
 
 
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        25 | Page 
 
 
 
a. Cathode:  
 
 
Figure 20:​ (left­right) Cathode layer at X50 and X1000 magnification 
 
At lower and higher magnification (see Figure 20), a cathode containing manganese dioxide was photographed. 
In the  left image, fracture surface was seen and the presence of three round shaped particles was detected. 
Whereas a closer look at X1000 reveals that after the battery had fully set (after 3 months), most of the particles 
had reacted with each other and formed a dense network, decreasing the movement of ions with time. 
 
On analyzing the different spectrum areas marked in image 19, X­ray map data was turned into Phase map data 
and the following plot was obtained.  
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        26 | Page 
 
 
 
 
Figure 21​: Phase map plot for spectrum 1, cathode 
 
Figure 21 displays peaks caused by X­rays given off as electrons return to the K electron shell of calcium and all 
the other elements. 
The peaks of different elements help us obtain chemical characterization and their relative intensities in the area 
of analysis. A sum spectrum was also obtained for all the spectrum areas to obtain an average of all spectrums. 
 
 
Figure 22: ​Sum spectrum for cathode  
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        27 | Page 
 
 
 
 
 
 
b.     Electrolyte: 
 
    Figure 23: ​Electrolyte layer 
 
Figure 24​: Elemental analyses of the electrolytic layer 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        28 | Page 
 
 
 
 
   
   
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
              ​Figure 25​: Electrolyte layer at X1000 Magnification 
 
c.    ​Anode: 
 
Figure 26:​ X1000 magnification of anode  
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        29 | Page 
 
 
GGB and fly ash
Text
Hydrated cement product
Zinc particles
Hydrated cement product
GGB/Fly ash
 
 
On observing the anode at a magnification of X1000, large reacted products were detected. The paste had 
completely hardened and the intricate network of dense products illustrated why the battery was losing 
conductivity overtime. Many crystals of zinc (sharp long structures) were spotted. Fly ash and GGB 
(spherical­shaped particles) were also observable, which are commonly found in cement as admixtures.   
 
The SEM images were further analysed using ImageJ software for the distribution of particles within the 
different layers of the battery. The following images were obtained: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figure 27​: Distribution of zinc (left) and manganese (right) in the anode and cathode layers respectively 
 
The analysis showed that the particle distribution in the anode and cathode appeared to be fairly homogenous.  
The software was further used to calculate average percentage area covered by zinc and manganese particles in 
each of the layers. In the anode, 27.91% of the total area was found to be distributed by the zinc particles 
whereas in the cathode, manganese particles had a concentration of 19.31% of the total area of the cathode. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        30 | Page 
 
 
 
 
 
5. Conclusion 
This study aimed to research and consequently develop cement batteries in the laboratory. This was achieved by 
executing a literature review on cement batteries and on various chemicals to help develop a workable cement 
battery. 
 
The result of the literature review indicated that primarily two types of cement batteries had been developed 
previously. This included a continuous, slab casted, cement matrix battery having zinc (anode) and manganese 
dioxide (cathode) particles along with carbon black as the conductive additive (Type I). Type II on the other 
hand used aluminum can and copper as the electrode but cement as the electrolyte.  
 
Several experiments were undertaken to study the output and consequently propose further tests. OCV, internal 
resistance measurement and SEM were conducted to study any probable flaws and to acquire a better 
understanding of the cured cement battery.  
The results of the OCV test indicated that the test batteries did generate a potential difference across the two 
terminals. The maximum average output was of 0.498V when no external load was applied (Type I). The 
voltage decreased with time as the cement began to set naturally. Cracks started to appear as the time progressed 
and the different layers of the cell came apart easily without much force being applied. This may have been due 
to the presence of tissue layers on the top and bottom of the electrolytic layer. Internal resistance of the slab 
casted battery was not measurable as it was too small and thus would require alternative experiments, such as 
impedance spectroscopy, to study electrical properties of each of the individual layers. On the other hand, Type 
II battery did not work at all. No voltage was measured, hence, it was discarded. 
 
The SEM study revealed that the cement test battery had undergone complete hardening and had no movable 
ions to make the battery layers conductive. The test was also used to check for homogeneity of the mix and this 
analysis was done using ImageJ software and mapping of elements using INCA software. The analysis verified 
that the mix was homogeneous and fairly consistent. The experiment was also carried out with an intention of 
studying the pore size and its effect on the output, which aimed to ultimately improve the battery performance. 
However this could not be done due to the sample being too large as well as a time constraint to further apply a 
resin coat and then test the samples again under the electron microscope. 
 
A conclusion can be drawn that the battery, overtime, loses the mobility of ions as the cement cures. The output 
was less than what was expected due to surface point contact to extract the current from the cell. The absence of 
a conductive mesh within the structure may have been a source of potential error. Although cement batteries 
seem to work and generate voltage across the terminals, the output was very small to derive a sufficient amount 
of current to light up an LED. However, Low power sensors could harness the power of cement batteries for 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        31 | Page 
 
 
 
powering circuits for various applications such as relaying information back for analysis for structural health 
monitoring, both underwater and on land. Portable versions of cement batteries for low power use can also be 
worked with to power up LED’s. 
Cement batteries may offer more potential in future but require additional extensive research (refer section 6) to 
be done in order to harness their full capability as well as bring to light and strengthen the evidence for their 
probable drawbacks. 
6. Recommendations 
It was evident that the cement battery that was produced in the lab had small life cycle and output. Thus, for 
further studies in this area it is recommended that: 
1. Batteries are constructed with an electrode mesh in place within the cement pour while it is still setting. This 
is because the contact wire may not adequately gather current from the entire anode or cathode. The metal 
mesh would cater in collecting the current from the entire section as the cement sets in the cement matrix 
battery. Therefore not just locally gathering up the current, but from the entire set cement. This may increase 
the overall output even when set. 
2. It is also advised to study effects of corrosion and changes in mechanical strength due to the presence of the 
mesh, chemical additives (zinc and manganese dioxide) and the conductive additives (carbon black). 
3. As the concrete mix that is used in construction always has presence of aggregates along with the cement, it 
is advised to study the effects of aggregates in the matrix composition. This would result in real time figures 
of battery output, which are likely to be further reduced due to their presence. 
4. Recharge­ability of the batteries should be checked for. If replenishing the chemicals is possible through the 
use of sunlight or addition of water. 
5. Addition of chemically active compounds such as Calcium chloride and Sodium chloride in the matrix 
composition may increase the mobility of the ions and hence its output. 
6. Since the battery size was very small, it is counseled that the size be increased and the consequent output 
generation and life cycle monitored. 
7. Impedance spectroscopy could be performed for closer inspection of the individual layers of the battery. It 
measures the ability of the circuit to resist the flow of current through it. The experiment is conducted by 
applying an AC voltage across the sample and recording the observed current values. It would look at the 
capacitive and inductive behaviour of the fabricated battery. Two plots can then be created, Bode plot and 
Nyquist plot. The former is for the impedance characteristic and the latter for the inductive and capacitive 
character. 
 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        32 | Page 
 
 
 
 
 
References 
1. Asakura, S. (2005). Cement composition containing zinc particles functioning as sacrificial anode for 
corrosion prevention of steel. Jpn Kokai Tokkyo Koho JP, (2005146319), p.15. 
2. Bedini, J. (2011). Earth Lights 9/Cement Crystal Battery /John Bedini. [online] Topictimes.com. Available 
at: 
http://www.topictimes.com/videos/tech/earth­lights­9/cement­crystal­battery­/john­bedini­full­bgeK02lN7hs
.html [Accessed 8 Dec. 2014]. 
3. Burstein, G.T., Speckert, E.I.P., Developing a battery using set concrete as electrolyte. ECS trans 
Electrochem Soc, 3 (42) (2007), pp. 13­20. 
4. Catalogue.museogalileo.it, (2010). ​Museo Galileo ­ In depth ­ Trough battery​. [online] Available at: 
http://catalogue.museogalileo.it/indepth/TroughBattery.html [Accessed 18 Feb. 2015]. 
5. Charkley, A. (1982). Zinc electrode with cement additive and a secondary battery containing it. Eur Pat 
Appl, EP 48009(EP 81­107216), p.15. 
6. Chemwiki.ucdavis.edu, (2014). Electrochemistry 6: Electrochemical Energy Storage and Conversion ­ 
Chemwiki. [online] Available at: 
http://chemwiki.ucdavis.edu/Analytical_Chemistry/Electrochemistry/Electrochemistry_6%3A_Electrochemi
cal_Energy_Storage_and_Conversion [Accessed 21 Nov. 2014]. 
7. Cooper, R. (2007). Vanadium pentoxide inhalation. ​Indian Journal of Occupational and Environmental 
Medicine​, [online] Sep­Dec(11(3), pp.97­102. Available at: 
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3168171/ [Accessed 6 Jan. 2015]. 
8. Ehso.com, (n.d.). Battery Disposal Guide for Households ­ Where to Safely Recycle Used Batteries. [online] 
Available at: http://www.ehso.com/ehshome/batteries.php#BatteryFacts [Accessed 14 Dec. 2014]. 
9. Epa.gov, (n.d.). ​Human Health and Lead, Addressing Lead at Superfund Sites | Superfund | US EPA​. 
[online] Available at: http://www.epa.gov/superfund/lead/health.htm [Accessed 18 Feb. 2015]. 
10. Fitzpatrick, R. (2014). ​Emf and Internal Resistance​. [online] Farside.ph.utexas.edu. Available at: 
http://farside.ph.utexas.edu/teaching/302l/lectures/node57.html [Accessed 6 Jan. 2015]. 
11. Gov.uk, (2015). ​Publications ­ GOV.UK​. [online] Available at: 
https://www.gov.uk/government/publications?keywords=cement+prices&publication_filter_option=all&topi
cs[]=all&departments[]=all&official_document_status=all&world_locations[]=all&from_date=&to_date= 
[Accessed 6 Apr. 2015]. 
12. Highley, David, Paul Lusty, and Don Cameron, ​Mineral planning factsheet​ London: N.p., 2014 
Print. British Geological Survey.  
13. Hodgkiss, w. (2010). Sensor networks. ​Engineering Institute newsletter​, april. 
14. Hydrogen for fuel cells. (2000). ​Fuel Cells Bulletin​, 3(21), p.16. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        33 | Page 
 
 
 
15. Instructables.com, (2014). Testing batteries with multimeter. [online] Available at: 
http://www.instructables.com/id/Testing­batteries­with­multimeter/ [Accessed 8 Dec. 2014]. 
16. Kawamata, K., Okamura, T., Asakura, S. and , Nagai, T. (2014). . Cement compositions for forming 
sacrificial anode coatings in cathodic protection of iron­reinforced concrete structures. Jpn Kokai Tokkyo 
Koho JP, (2007326729), p.9. 
17. Kheterpal, S., Kapil, P. and Dhawan, S. (2011). Pradeep's A Text Book Of Chemistry. Pradeep Publications. 
18. lewis, N. (1997). [online] Itp.nyu.edu. Available at: ​http://itp.nyu.edu/~ndl5/electricity/pages/volta.html 
[Accessed 18 Feb. 2015]. 
19. Lme.com, (2015). ​London Metal Exchange: Home​. [online] Available at: https://www.lme.com/ [Accessed 
6 Apr. 2015]. 
20. Meng, Q. and Chung, D. (2010). Battery in the form of a cement­matrix composite. Cement and Concrete 
Composites, 32(10), pp.829­839. 
21.  ​McKie, Robin. 'Gigha Watts: Scottish Island Tests Batteries For Wind Farms'. ​the Guardian​. N.p., 2013. 
Web. 5 Feb. 2015. 
22. Mpoweruk.com,. 'Lead Acid Batteries'. N.p., 2015. Web. 5 Feb. 2015. 
23. Ouellette, S. and Todd, M. (n.d.). Cement Seawater Battery Energy Harvester for Marine Infrastructure 
Monitoring. IEEE Sensors Journal, 14(3), pp.865­872. 
24. Qrg.northwestern.edu, (2014). How do batteries work?. [online] Available at: 
http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/power/2­how­do­batteries­work.html​ [Accessed 17 Nov. 
2014]. 
25. Sakai, T., Kaneko, M. and Masuko, M. (2007). Batteries with fresh concrete for their electrolyte and method 
for ensuring the filling conditions of concrete on their placing. Jpn Kokai Tokkyo Koho Jp, (2007263735), 
p.7. 
26. Sciencedirect.com, (2011). Battery in the form of a cement­matrix composite. [online] Available at: 
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958946510001307​. [Accessed 9 Nov. 2014].​ ​Smith, 
Erin, and Sidhha Parker. 'Getting The Lead Out'. ​Driving forward​ 6.winter 2003 (2004): n. pag. Print. 
27. Smith, Erin, and Sidhha Parker. 'Getting The Lead Out'. ​Driving forward​ 6.winter 2003 (2004): n. pag. Print. 
28. Thermoanalytics.com, (n.d.). ​ThermoAnalytics : HEV Vehicle Battery Types​. [online] Available at: 
http://www.thermoanalytics.com/support/publications/batterytypesdoc.html [Accessed 10 Apr. 2015]. 
29. UNEP ­ Renewable Energy Investment. [online] Unep.org. Available at: 
http://www.unep.org/Renewable_Energy_Investment/​ [Accessed 21 Nov. 2014]. 
30. Volume Changes on Setting and Curing of Cement Paste and Concrete From Zero to Seven Days. (1967). 
JP, 64(1). 
31. Webarchive.nationalarchives.gov.uk, (2012). Statistical press release: UK energy statistics ­ Department of 
Energy and Climate Change. [online] Available at: 
http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20121217150421/http://www.decc.gov.uk/en/content/cms/news/p
n12_165/pn12_165.aspx [Accessed 5 jan. 2015]. 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        34 | Page 
 
 
 
32. Yaro, A., Hameed, K. and Khadom, A. (2013). Study for prevention of steel corrosion by sacrificial anode 
cathodic protection. Теор. основы хим. технол., 47(3), pp.323­330. 
33. http://www.scribner.com/files/tech­papers/Scribner%20Associates%20­%20Electrochemical%20Impedance
%20Spectroscopy%20for%20Fuel%20Cell%20Research.pdf 
 
 
 
 
AR30315­Dissertation                                                                                                                                        35 | Page 
 
 

Contenu connexe

Tendances

Geopolymer concrete by shaswat das
Geopolymer concrete by shaswat dasGeopolymer concrete by shaswat das
Geopolymer concrete by shaswat dasShaswat K. Das
 
Self compacting concrete
Self compacting concreteSelf compacting concrete
Self compacting concretevishva Patel
 
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction SAURABH GUPTA
 
Durability and Permeability of Concrete
Durability  and Permeability of ConcreteDurability  and Permeability of Concrete
Durability and Permeability of ConcreteGAURAV. H .TANDON
 
IRJET- Experimental Investigation on Bendable Concrete
IRJET-  	  Experimental Investigation on Bendable ConcreteIRJET-  	  Experimental Investigation on Bendable Concrete
IRJET- Experimental Investigation on Bendable ConcreteIRJET Journal
 
Non destructive testing in civil engineering
Non destructive testing in civil engineeringNon destructive testing in civil engineering
Non destructive testing in civil engineeringMAADASWAMY U
 
Admixtures in concrete/Types of admixtures
Admixtures in concrete/Types of admixturesAdmixtures in concrete/Types of admixtures
Admixtures in concrete/Types of admixtureskavithamegha
 
Non destructive testing of structures
Non destructive testing of structuresNon destructive testing of structures
Non destructive testing of structuressanjanam9
 
Glass fiber reinforced concrete
Glass fiber reinforced concreteGlass fiber reinforced concrete
Glass fiber reinforced concretebhavin shah
 
Fly ash and silica fume concrete mix design
Fly ash and silica fume concrete mix design Fly ash and silica fume concrete mix design
Fly ash and silica fume concrete mix design Saiduluthota
 
Self compaction concrete
Self compaction concreteSelf compaction concrete
Self compaction concretePramod GK
 
Concrete 3d printing[1]
Concrete 3d printing[1]Concrete 3d printing[1]
Concrete 3d printing[1]Sai Daggupati
 
Durability of concrete
Durability of concreteDurability of concrete
Durability of concreteShan Joy
 
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro..."Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...Md Saif Ahmed
 
Non-destructive testing
Non-destructive testingNon-destructive testing
Non-destructive testingparth mehta
 
CERAMIC WASTE CONCRETE
CERAMIC WASTE CONCRETECERAMIC WASTE CONCRETE
CERAMIC WASTE CONCRETEseminarppts
 
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...vikram patel
 
Fibre-reinforce-concrete
Fibre-reinforce-concreteFibre-reinforce-concrete
Fibre-reinforce-concreteGoutam Nandi
 

Tendances (20)

Geopolymer concrete by shaswat das
Geopolymer concrete by shaswat dasGeopolymer concrete by shaswat das
Geopolymer concrete by shaswat das
 
Self compacting concrete
Self compacting concreteSelf compacting concrete
Self compacting concrete
 
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction
Non destructive test in CIVIL ENGINEERING Construction
 
Durability and Permeability of Concrete
Durability  and Permeability of ConcreteDurability  and Permeability of Concrete
Durability and Permeability of Concrete
 
IRJET- Experimental Investigation on Bendable Concrete
IRJET-  	  Experimental Investigation on Bendable ConcreteIRJET-  	  Experimental Investigation on Bendable Concrete
IRJET- Experimental Investigation on Bendable Concrete
 
Non destructive testing in civil engineering
Non destructive testing in civil engineeringNon destructive testing in civil engineering
Non destructive testing in civil engineering
 
Admixtures in concrete/Types of admixtures
Admixtures in concrete/Types of admixturesAdmixtures in concrete/Types of admixtures
Admixtures in concrete/Types of admixtures
 
Non destructive testing of structures
Non destructive testing of structuresNon destructive testing of structures
Non destructive testing of structures
 
Civil final project
Civil final projectCivil final project
Civil final project
 
Cement
CementCement
Cement
 
Glass fiber reinforced concrete
Glass fiber reinforced concreteGlass fiber reinforced concrete
Glass fiber reinforced concrete
 
Fly ash and silica fume concrete mix design
Fly ash and silica fume concrete mix design Fly ash and silica fume concrete mix design
Fly ash and silica fume concrete mix design
 
Self compaction concrete
Self compaction concreteSelf compaction concrete
Self compaction concrete
 
Concrete 3d printing[1]
Concrete 3d printing[1]Concrete 3d printing[1]
Concrete 3d printing[1]
 
Durability of concrete
Durability of concreteDurability of concrete
Durability of concrete
 
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro..."Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...
"Composite Railway Sleepers" - Recent developments, challenges and future pro...
 
Non-destructive testing
Non-destructive testingNon-destructive testing
Non-destructive testing
 
CERAMIC WASTE CONCRETE
CERAMIC WASTE CONCRETECERAMIC WASTE CONCRETE
CERAMIC WASTE CONCRETE
 
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...
Experimental study on strength and durability properties of concrete by using...
 
Fibre-reinforce-concrete
Fibre-reinforce-concreteFibre-reinforce-concrete
Fibre-reinforce-concrete
 

Similaire à Cementbatteries.dissertation.ag685.compressed

Engineering Project Portfolio
Engineering Project PortfolioEngineering Project Portfolio
Engineering Project PortfolioJiankun Pu
 
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...SukhpreetSingh164
 
2021 a new in situ and operando measurement method to determine the electri...
2021   a new in situ and operando measurement method to determine the electri...2021   a new in situ and operando measurement method to determine the electri...
2021 a new in situ and operando measurement method to determine the electri...Ary Assuncao
 
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...IRJET Journal
 
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdfDaroPerdomo1
 
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for ranking fuel ce...
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for  ranking fuel ce...Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for  ranking fuel ce...
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for ranking fuel ce...IJECEIAES
 
Design a Corrugated Tube for Energy Absorption
Design a Corrugated Tube for Energy AbsorptionDesign a Corrugated Tube for Energy Absorption
Design a Corrugated Tube for Energy AbsorptionIRJET Journal
 
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...MatthewLacey
 
1 s2.0-s2666386421001661-main
1 s2.0-s2666386421001661-main1 s2.0-s2666386421001661-main
1 s2.0-s2666386421001661-mainAry Assuncao
 
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...cimran15
 
IRJET- Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...
IRJET-  	  Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...IRJET-  	  Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...
IRJET- Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...IRJET Journal
 
College of technology and engineering, udaipur 12
College of technology and engineering, udaipur 12College of technology and engineering, udaipur 12
College of technology and engineering, udaipur 12toshik audichya
 
Analysis Of Deterministic Arc Model
Analysis Of Deterministic Arc ModelAnalysis Of Deterministic Arc Model
Analysis Of Deterministic Arc Modeldgrabowski
 
2011 _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery
2011  _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery2011  _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery
2011 _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film batteryMarshallSc1
 
Recent progress on reduced graphene oxide....
Recent progress on reduced graphene oxide....Recent progress on reduced graphene oxide....
Recent progress on reduced graphene oxide....suresh kannan
 
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docx
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docxI want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docx
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docxscuttsginette
 
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...Science Padayatchi
 

Similaire à Cementbatteries.dissertation.ag685.compressed (20)

Engineering Project Portfolio
Engineering Project PortfolioEngineering Project Portfolio
Engineering Project Portfolio
 
Paper battery in IEEE format
Paper battery in IEEE formatPaper battery in IEEE format
Paper battery in IEEE format
 
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...
BUILDING AN EFFICIENT SOLAR CHARGER AND COMPARING ITS CHARGING SPEEDS WITH A ...
 
2021 a new in situ and operando measurement method to determine the electri...
2021   a new in situ and operando measurement method to determine the electri...2021   a new in situ and operando measurement method to determine the electri...
2021 a new in situ and operando measurement method to determine the electri...
 
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...
Subjective and Comparatively Studied of Batteries on Different Parameters Eff...
 
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf
2006_Article_FuelCellAndHydrogenEconomy.pdf
 
paper battery
paper batterypaper battery
paper battery
 
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for ranking fuel ce...
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for  ranking fuel ce...Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for  ranking fuel ce...
Hydrogen storage for micro-grid application: a framework for ranking fuel ce...
 
Design a Corrugated Tube for Energy Absorption
Design a Corrugated Tube for Energy AbsorptionDesign a Corrugated Tube for Energy Absorption
Design a Corrugated Tube for Energy Absorption
 
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...
A non-academic perspective on applied battery research - Battery2030+ annual ...
 
1 s2.0-s2666386421001661-main
1 s2.0-s2666386421001661-main1 s2.0-s2666386421001661-main
1 s2.0-s2666386421001661-main
 
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...
Analytical Estimation and Numerical Simulation of Vibration based Piezoelectr...
 
Wevj 10-00017-v2
Wevj 10-00017-v2Wevj 10-00017-v2
Wevj 10-00017-v2
 
IRJET- Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...
IRJET-  	  Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...IRJET-  	  Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...
IRJET- Study of Single Chamber and Double Chamber Efficiency and Losses o...
 
College of technology and engineering, udaipur 12
College of technology and engineering, udaipur 12College of technology and engineering, udaipur 12
College of technology and engineering, udaipur 12
 
Analysis Of Deterministic Arc Model
Analysis Of Deterministic Arc ModelAnalysis Of Deterministic Arc Model
Analysis Of Deterministic Arc Model
 
2011 _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery
2011  _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery2011  _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery
2011 _charge discharge simulation of an all-solid-state thin-film battery
 
Recent progress on reduced graphene oxide....
Recent progress on reduced graphene oxide....Recent progress on reduced graphene oxide....
Recent progress on reduced graphene oxide....
 
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docx
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docxI want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docx
I want to write an argument about my Annotated Bibliography  tha.docx
 
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...
Nanostructured conducting polymers for energy applications towards a sustaina...
 

Cementbatteries.dissertation.ag685.compressed