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新型混合电池不仅能让阳光和水产生氢气还能获取电能

来源:cnBeta.COM   更新时间:2018-10-31 09:24:35    

  据外媒报道,目前为燃料电池生产氢的主要方法之一就是利用人工光合作用将水分解成氧气和氢气,但现在一种新型的混合装置将不仅能够产生氢而且还能把一些原本会被浪费掉的能源转化成电能。虽然最近利用人工光合作用制氢取得了巨大进展,但它仍旧存在效率问题。

  许多光合作用只能利用到照射到它们的阳光的个位百分比,相比常规光伏系统则低太多,后者的光转换率能达到20%并且已经最高的甚至能实现45%。

  来自伯克利实验室和人工光合作用联合中心(JCAP)的研究人员则将硅效率的降低归咎于水分解装置的非硅成分。

  该项研究首席作者Gideon Segev表示,这就像是在用一档开车,虽然能收到能量,但因为硅没有发挥它的最大效率,其大部分活跃电子都无处可去,于是它们在被用来进行有用的工作之前就已经失去了能量。

  或许解决这个问题的答案出奇得简单--为什么不让这些电子离开呢?为了做到这一点,研究人员在设备硅部分的后边增加了第二个电接触。这样就能将太阳光产生的电流分开,进而使得一部分电流将水分解成了氢和氧,另一部分则以电能的形式储存了下来。研究人员将这种全新的设备称为光电化学和伏打混合(HPEV)电池。

  作为参考,研究人员还计算出了使用硅和钒酸铋的传统人工光合作用设备的效率为6.8%,而HPEV电池却拥有13.4%,再加上产生氢的6.8%电池总共能够达到的效率足足有20.2%。

  相关研究报告已发表在《Nature Materials》上。

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