美科学家研制会呼吸的电池:转换率近100%

腾讯科学 罗辑

众所周知电池可对外提供电能,这些能量来源于电池内部的化学能,电池虽然有着极大的用途,但其寿命往往不长,对外提供电能的能力也受到限制。现在科学家研制了一种“会呼吸”的电池,能在空气与阳关之间自由供电,事实上这类电池使用了太阳能电池板的技术,让光伏发电装置吸收太阳光的能量,然后把多余的电能存储起来,基本原理与太阳能发电类似,但唯一不同的是太阳能电池板的转换效能为80%,而“会呼吸”的电池的转换效率接近100%。

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传统的太阳能电池板虽然有着较大的用途,可以在白天吸收太阳能,然后将电能在夜间释放出来,供给一些电器设备使用,通常情况下其效率较低,还有一些能量损失了,来自俄亥俄州立大学的化学和生物化学研究人员研制了一种新型太阳能发电技术,可以降低太阳能发电的成本,并提升电能转换的效率,其核心装置是涂有二氧化钛纳米棒的网格,其上分布着许多小孔,大约只有200微米的跨度,该装置是新型太阳能发电技术的基础。

当太阳能电池板在吸收光能的时候可使电池板内部的过氧化锂形成锂离子和氧,锂离子是具有正电荷的,因此许多来自太阳光照的能量存储在其中,当电池放电时与来自空气中的氧重新结合,形成过氧化锂,于是这就形成了循环体系,能够实现重复充电和放电。从某种程度上看,这个新型太阳能电池如同一个会呼吸的充电放电装置,当它来自放电是就开始消耗空气中的氧,如果是充电时,该电池相当于释放出氧,用“会呼吸”的电池一词形容这个装置非常贴切。

目前俄亥俄州立大学的研究人员正在测试这款新型太阳能电池,在实验室测试中,电池的寿命与市场上销售的主流电池寿命接近,具备了潜在的商业化推广的能力,如果该产品能进一步成熟,可极大提升目前微型电池的使用寿命,并提供更多的电能。该研究成果公布在《自然》杂志上。

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