具有獲取太陽能，把水分解成氫氣和氧氣潛在特性的新材料
眾所周知，太陽能是十分清潔豐富的能源來源。但是當(dāng)太陽落山時，你必須把能量儲存在電池中或者通過一種叫做光催化的過程實現(xiàn)太陽能燃料制造。在光催化分解水的過程中，陽光將水分解為氫和氧，然后氫和氧可以在燃料電池中重新組合以釋放能量。 1 " 7#|=1/
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研究人員最近發(fā)現(xiàn)的一種新的鹵化物雙鈣鈦礦材料，可能恰好具有分解水的特性，這一研究最近發(fā)表于《應(yīng)用物理學(xué)快報》雜志上。 DjzB G*f/
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該論文的共同著作者Giustino說：“如果我們能找到一種可以用作水分解光催化劑的材料，那么這將是一個巨大的突破�！� ,Z7Z!.TY!
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研究人員曾嘗試過許多光催化材料，如二氧化鈦（TiO2）。雖然TiO2可以利用陽光分裂水，但它效率低下，因為它不能很好地吸收可見光。到目前為止，商業(yè)上不存在可以用于進行水分解的光催化材料。 M6*{#Y?
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如上圖所示，一種新型的、無鉛的雙鈣鈦礦作為太陽能分解水的潛在光催化劑 K[ gWXB P
利用超級計算機計算了四種鹵化物雙鈣鈦礦的量子能態(tài)，牛津大學(xué)的Volonakis和Giustino發(fā)現(xiàn)，CS2BiAgCl 6和CS2BiAgBr6能比TiO2吸收更多的可見光，是非常有前途的光催化材料，。它們還產(chǎn)生電子和空穴（正電荷不存在電子），它們有足夠的能量（或者幾乎理想的能量）可以將水分解成氫和氧。 e=z_+gVm
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Giustino說，很少有其他材料同時具有這些特征。我們不能說這肯定會奏效，但這些化合物似乎具有所有正確的特性。 i!$^NIcJ
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Giustino和他的團隊最初是在尋找制造太陽能電池材料時發(fā)現(xiàn)了這種類型的鈣鈦礦。在過去的幾年中，鈣鈦礦具有提高通過串聯(lián)設(shè)計的硅基太陽能電池的效率，可以將鈣鈦礦電池直接集成到高效率硅電池上。但它們含有少量的鉛。如果它們被用于太陽能發(fā)電廠的能量收集，鉛可能會帶來潛在的環(huán)境危害。 n=o'ocdS)
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“在2016年，利用計算機模擬來識別替代材料，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的具有高效率太陽能電池的無鉛鈣鈦礦。本文顯示這些新材料也可能分裂水。這些新的雙鈣鈦礦不僅有助于串聯(lián)太陽能電池的互補材料，而且在光催化等領(lǐng)域也很有前途，”Volonakis說。 `s> =Sn&UP
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然而，新的分析只是理論層面的，如果化合物形可以成完美的晶體，下一步是讓實驗者們了解以及預(yù)測物質(zhì)在現(xiàn)實世界中的作用，作者說道。與此同時，研究人員正在使用他們的計算技術(shù)來探究這些雙鈣鈦礦是否對其他應(yīng)用如光探測器有用。 N[<`6dpE
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文章鏈接：https://phys.org/news/2018-06-material-properties-capture-solar-energy.html（實驗幫譯）
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