听说,下雨天太阳能电池和石墨烯更配哦~


5BDB8FA04CE1CDCCC8A318F302466755

材料牛注:下雨天太阳能电池不能用?这恐怕将变成过去式啦!研究人员在电极上涂覆一层石墨烯薄膜,巧妙地利用雨水的特性,制备出新型染料敏化电池。

近年来,人们对太阳能的利用越来越多,加上科学技术的发展进步,太阳能电池变得更高效也更廉价。中国科学家发明了一种能够适应各种天气的太阳能电池,这也许能够解决传统的太阳能电池雨天无法发电的重大弊端。该成果发表在Angewandte Chemie期刊上。

中国海洋大学(青岛)和云南师范大学(中国昆明)的研究团队制备出了一种高效的染料敏化电池。为使其在雨天也能发电,他们在电池表面涂了一层极薄的石墨烯薄膜。

石墨烯是一种二维的碳材料,其原子之间相互连结,形成蜂巢似的结构。它可由石墨依次经氧化,剥离,还原制备而成。石墨烯有着特殊的电子特性:富含电子,且电子可在层内自由迁移,这赋予了它优良的导电性。石墨烯能将其富含的电子和水溶液中带正电的离子结合起来(路易斯酸碱相互作用),因此常用于去除水溶液中的铅离子和有机染料。

这一特性启发唐群委研究组人员将石墨烯应用在电极上,从雨水中获得能量。雨水中含多种盐,它们在水中以正负离子的形式存在。带正电的离子如钠离子、钙离子和铵根离子,会吸附在石墨烯表面。雨水富含正离子,石墨烯富含自由电子,这就导致了其接触面处双电层的产生,即形成了赝电容。这一过程产生的电位差,足以形成电压和电流。

该研究成果已经发表在Angewandte Chemie International

参考文章网址:Graphene layer could allow solar cells to generate power when it rains

本文由新锐王思迪翻译, 张艺审核,感谢王宇提供素材!

分享到