Photo-rechargeable zinc-ion设备合并太阳能电池和电池技术

科学家们已经做了一个,可以直接充电电池在阳光下无需外部太阳能电池板。聪明的电池电极的设计促进photo-rechargeable zinc-ion电池可以找到应用程序作为离网太阳能农场廉价的设备。

太阳能是储存在充电电池以备后用。目前,这一过程需要单独的太阳能电池收获能量,和电池来存储它。现在,领导的一个团队Michael De Volder来自英国剑桥大学的工程电池阴极可以代替太阳能电池和充电电池没有所需的外部能量收割机。

这个想法源于当我们看到钙钛矿,用于大量的太阳能电池,开始被用于电池。我们决定试着加入两个东西一起,但我们遇到的问题是稳定。电池我们在时间效率和较低的只能周期约10次失去大部分的功能,”De Volder解释道。我们不得不重新考虑我们是否可以使用更稳定的材料来实现类似的功能,这就是我们开始朝着zinc-ion电池。”

Zn-ion电池正在成为一种很有前途的和具有成本效益的替代锂离子电池。虽然Zn-ion电池能量密度较低,但比Li-based同行更加稳定,可以使用水电解质和更为廉价的工作,使它们适合在农村社区离网应用中使用。

“每个人都知道获得淡水的重要性,食品和信息,但实际上能源和电力也很重要对于发展中国家有更好的访问,“德Volder评论。他希望这些photo-rechargeable电池可以帮助应对能源贫困,目前与国际合作者来测试设备在现实条件下太阳能农场。

这是一个非常激动人心的发展证明同时能源收集和存储在一个单一的设备,”说瑟瑞娜。柯尔电池应用,研究功能无机纳米材料在英国谢菲尔德大学。这优雅的设计巧妙地结合了太阳能收集和电荷存储在阴极,利用纳米安排,促进有效的电荷载体运输,导致photo-conversion效率高于之前报道。”

photo-rechargeable阴极采用V的组合₂O₅P3HT(半导体聚合物)和降低石墨烯氧化物),给一个乐队安排,允许容易激发电子的提取。V₂O₅吸收大部分光在可见范围,激动人心的电子和产生电子空穴对。之间的激发电子然后其它材料,而P3HT块的运动相应的漏洞,防止重组。这些洞然后击退锌离子,驱逐他们从阴极和充电系统。

“直接充电电池没有外部太阳能电池可以促进整体效率和降低系统成本,”评论Yi-Chun陆,研究在香港中文大学的可充电电池。这尤其令人印象深刻,他们展示了功能齐全的photo-rechargeable Zn-ion电池在一个大袋单元格格式,支持它的实际应用潜力。然而,未来的工作在热管理和photo-battery包设计为这些实际应用很重要。”

研究人员正在努力提高设备的效率,如何应用这些材料在实际电网外环境。