研究發(fā)現(xiàn)為光動(dòng)力電池和燃料電池設(shè)計(jì)帶來新機(jī)遇
近日,來自日本的研究人員有了一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn),它將為未來這一領(lǐng)域的環(huán)境穩(wěn)定性提供新的可能性。在最近發(fā)表在《Applied Materials Today》上的一項(xiàng)研究中,來自筑波大學(xué)的研究人員揭示了紫外線可以在室溫下調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體中的氧化物離子傳輸并由此引入了一個(gè)以前無法進(jìn)入的研究領(lǐng)域。
![]() 電池和燃料電池電解質(zhì)的性能取決于電解質(zhì)中電子和離子的運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)電解質(zhì)中氧化物離子的運(yùn)動(dòng)可以增強(qiáng)未來電池和燃料電池的功能--如通過提高能量存儲(chǔ)和輸出的效率實(shí)現(xiàn)。而利用光來調(diào)節(jié)離子的運(yùn)動(dòng)--這擴(kuò)展了可能的能量輸入源--迄今為止只在質(zhì)子等小離子中得到過證實(shí)。筑波大學(xué)的研究人員則正在致力于克服可達(dá)到的離子運(yùn)動(dòng)的這一限制。 “傳統(tǒng)上,在固態(tài)材料中傳輸重原子和離子一直是一個(gè)挑戰(zhàn),”該研究的論文共同資深作者M(jìn)asaki Hada教授說道,“我們著手設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的方式來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并將其與可持續(xù)能源投入無縫結(jié)合。” 為了做到這一點(diǎn),研究人員專注于鈷雙鈣鈦礦晶體,它類似于燃料電池研究中的常見材料。他們發(fā)現(xiàn),在室溫下使用紫外線照射這一晶體,可以在不破壞晶體的情況下取代氧化物離子,這意味著晶體的功能得以保留。 Hada教授指出:“電子衍射結(jié)果、光譜學(xué)結(jié)果和相應(yīng)的計(jì)算證實(shí)了這種解釋。在傳遞能量為每平方厘米2毫焦耳時(shí),約6%的氧化物離子會(huì)在幾皮秒內(nèi)在晶體中發(fā)生嚴(yán)重混亂,而不會(huì)破壞晶體! 鈷氧鍵通常會(huì)極大地限制氧化物的運(yùn)動(dòng),但紫外光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移可以破壞這些鍵。這有助于氧化物離子的運(yùn)動(dòng)以一種方式進(jìn)入幾個(gè)有關(guān)存儲(chǔ)光能輸入的狀態(tài)。 據(jù)了解,這些結(jié)果有著不同的應(yīng)用。更深入地了解如何利用光來操縱跟能量?jī)?chǔ)存有關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)以一種不破壞晶體的方式將為商業(yè)規(guī)模的可再生能源系統(tǒng)帶來新的可能性。 相關(guān)鏈接:https://phys.org/news/2021-09-opportunities-light-powered-battery-fuel-cell.html |
最新評(píng)論
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有生之年 2021-09-13 08:45鈷氧鍵通常會(huì)極大地限制氧化物的運(yùn)動(dòng),但紫外光誘導(dǎo)的電子轉(zhuǎn)移可以破壞這些鍵。這有助于氧化物離子的運(yùn)動(dòng)以一種方式進(jìn)入幾個(gè)有關(guān)存儲(chǔ)光能輸入的狀態(tài)。
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sun92 2021-09-13 09:04感覺這個(gè)版塊的內(nèi)容挺不錯(cuò)的,但是也有一些需要改進(jìn)的點(diǎn),有些語意機(jī)械翻譯的味道很重,比如“更深入地了解如何利用光來操縱跟能量?jī)?chǔ)存有關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)以一種不破壞晶體的方式將為商業(yè)規(guī)模的可再生能源系統(tǒng)帶來新的可能性!弊屓穗y以理解想要表達(dá)的意思。希望可以有所改進(jìn),謝謝樓主!
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畫棟朝飛南浦云 2021-09-13 09:05據(jù)了解,這些結(jié)果有著不同的應(yīng)用。
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churuiwei 2021-09-13 09:12筑波大學(xué)的研究人員揭示了紫外線可以在室溫下調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體中的氧化物離子傳輸
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james951 2021-09-13 09:14商規(guī)可再生能源系統(tǒng)的新機(jī)遇
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光學(xué)白小白 2021-09-13 09:16綠色新能源
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fzzm 2021-09-13 09:23光技術(shù)在能源問題也能發(fā)揮作用,厲害了
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wmh1985 2021-09-13 09:29電池和燃料電池電解質(zhì)的性能取決于電解質(zhì)中電子和離子的運(yùn)動(dòng)。調(diào)節(jié)電解質(zhì)中氧化物離子的運(yùn)動(dòng)可以增強(qiáng)未來電池和燃料電池的功能--如通過提高能量存儲(chǔ)和輸出的效率實(shí)現(xiàn)。而利用光來調(diào)節(jié)離子的運(yùn)動(dòng)--這擴(kuò)展了可能的能量輸入源--迄今為止只在質(zhì)子等小離子中得到過證實(shí)。筑波大學(xué)的研究人員則正在致力于克服可達(dá)到的離子運(yùn)動(dòng)的這一限制。
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tjuopdesign 2021-09-13 09:33電子衍射結(jié)果、光譜學(xué)結(jié)果和相應(yīng)的計(jì)算證實(shí)了這種解釋。在傳遞能量為每平方厘米2毫焦耳時(shí),約6%的氧化物離子會(huì)在幾皮秒內(nèi)在晶體中發(fā)生嚴(yán)重混亂,而不會(huì)破壞晶體
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不懂想問 2021-09-13 09:35為光動(dòng)力電池和燃料電池設(shè)計(jì)帶來新機(jī)遇