Два бита футуристической технологии выводят батареи на новый уровень

Водород - топливо будущего, и сегодня команда исследователей из Стэнфордского университета приблизила нас на один шаг к использованию воды для наших автомобилей.

Технология берет нанослои ванадата висмута, соединения, используемого для получения желтых пигментов, и использует его в качестве солнечного элемента для расщепления воды на водород для топлива. И И Цуй, химик из Стэнфордского университета, не остановился на улучшении расщепления водорода. Он также работает над созданием батарей, которые будут необходимы для удержания энергии, генерируемой солнечной энергией.

«Солнечные и ветряные электростанции должны быть в состоянии обеспечить круглосуточную энергию для электрической сети, даже когда нет солнечного света или ветра», - говорит Цуй. «Для этого потребуются недорогие батареи и другие недорогие технологии, достаточно большие, чтобы хранить избыточную чистую энергию для использования по требованию».

Одна из больших проблем использования водорода в качестве топлива заключается в том, что обычно требуется ископаемое топливо, чтобы создать достаточно энергии, чтобы заставить молекулы отделиться. В исследовании, опубликованном в Научные достижения Цуй и его команда покрыли 200-нанометровый слой ванадата висмута конусами силикона и нанесли его на перовскит, еще один дешевый фотоэлектрический элемент.

За десять часов элемент преобразовал солнечную энергию в водород с эффективностью примерно в шесть процентов, что является значительным улучшением по сравнению с другими преобразованиями солнечной энергии в водород.

«Я бы сказал, что это, безусловно, впечатляет, - говорит Ян Шарп, исследователь фотоэлектрических технологий в Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли, - но я не уверен, что это меняет игру». Чтобы действительно оказать влияние, это должно быть намного выше. Эффективность преобразования и быть стабильным в течение 20-30 лет, а не только в масштабе часов. Однако, говорит Шарп, это определенно шаг в правильном направлении.

И Цуй говорит, что это устройство имеет много возможностей для улучшения. Вторая часть уравнения - это аккумулятор для хранения энергии, что привело к изменению дизайна цинко-никелевого аккумулятора. Цинк-никелевые батареи относительно дешевы в изготовлении, но со временем ионы цинка образуют цепочки на батарее и вызывают ее короткое замыкание. Чтобы предотвратить это, Цуй и Шоуго Хигаши, химик из Toyota Central R & D Labs Inc, разделили электроды с помощью пластика и оскорбили их углеродом.

Несмотря на то, что этот редизайн учитывает перезарядку, команда провела его всего за 800 циклов перезарядки. Это значительное улучшение, но ваш телефон имеет от 2000 до 3000 повторов.

Возможно, пройдет какое-то время, прежде чем это исследование изменит мир энергии, но день, когда мы сможем приводить в движение наши автомобили и другие технические средства, используя лишь немного воды и солнечного света, не может быть слишком далек в будущем.