太阳能“光合”电池变二氧化碳为燃料
2016-08-01 来源:中国聚合物网
研究人员展示他们的突破性太阳能“光合”电池。
据美国伊利诺斯大学芝加哥分校网站消息,该校研究人员设计出一种新型太阳能电池,能直接把大气中的二氧化碳转化成碳氢化合物燃料,整个过程廉价而高效,有助于加快淘汰化石燃料。
新电池和传统太阳能电池不同,后者是把阳光转化为电力储存在电池中,而新电池的工作原理则更像植物,通过“人工树叶”产出氢气和一氧化碳的“合成气”,可以直接燃烧,也可以转化为柴油或其他烃燃料,成本和一加仑汽油相当。这种技术既能从大气中除去大量的碳,又能高效产出能量密度较高的燃料。
论文高级作者、该校机械与工业设计助理教授阿明·萨利希-柯金说,新太阳能电池不是光伏电池,而是“光合”电池,它产生能量的方式不是从化石燃料到温室气体,而是反过来,通过阳光循环利用大气中的碳。他们集中研究了一族称为过渡金属硫化物(TMDCs)的纳米结构化合物,将它们和一种非常规离子液搭配作为电解液,制成一种电化学电池。用两个约18平方厘米大小的硅三联光伏电池作“树叶”来捕获阳光,以每平方米100瓦强度的光照射激活电池,阴极会产生氢气和一氧化碳气泡,阳极产生氧气和氢离子。
多年来,工程师一直在探索各种能还原二氧化碳的高效催化剂,但迄今为止要么反应效率很低,要么需依靠贵金属。该校博士后研究员穆罕默德·阿萨迪说,新催化剂更活跃、能力更强,比贵金属催化剂速度快1000倍,而价格便宜20倍。
这一技术适应性强,不仅能大规模使用于太阳能电厂,还可以小规模使用。萨利希-柯金说,将来甚至还可以用在大气主要成分是二氧化碳的火星上。
资助这项研究的美国国家科学基金会(NSF)项目主管罗伯特·麦凯布说,这些成果很好地融合了实验和计算研究,利用所得新知识巧妙结合化学设计,在有重大挑战性的催化剂研究领域取得了巨大进步。
相关论文发表在7月29日的《科学》杂志上。
版权与免责声明:本网页的内容由中国聚合物网收集互联网上发布的信息整理获得。目的在于传递信息及分享,并不意味着赞同其观点或证实其真实性,也不构成其他建议。仅提供交流平台,不为其版权负责。如涉及侵权,请联系我们及时修改或删除。邮箱:info@polymer.cn。未经本网同意不得全文转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
(责任编辑:xu)
相关新闻
- 国科大黄辉教授课题组招聘副研究员和博士后 - 合成方法学、有机太阳能电池和有机光电突触方向 2024-08-23
- 香港科技大学颜河、于涵 AFM:聚合物受体中的氟化+硒化协同作用增强近红外光子捕获助力高效半透明全聚合物太阳能电池 2024-04-29
- 贵州大学谢海波教授、谢远鹏特聘教授团队 AFM:用于柔性可持续有机光伏的生物基热固性基底 2024-03-17
- 中科大在碳氢化合物低温氧化研究中取得突破性进展 2010-04-19
- 浙大伍广朋/杨贯文课题组 Macromolecules:环氧丙烷与二氧化碳共聚物聚碳酸亚丙酯PPC的无金属化高效制备 2024-09-29
- 浙大伍广朋教授课题组 Angew:可水显影的高性能二氧化碳基化学放大光刻胶 2024-09-27
- 上海理工宋文良/余灯广、东华大学廖耀祖 Green Chem. 综述:超交联聚合物 - 二氧化碳捕获与转化的利器 2024-05-07