將太陽能存儲在電化學儲能器件中,是解決太陽能間歇性供應,實現其廣泛應用的有效方法。傳統的方法是通過長的導線將太陽能電池與儲能裝置相連,引入長導線會導致歐姆損耗,從而降低太陽能的轉化和存儲效率。設計和制備高效(光)電功能電極材料,是發展和構建簡單的兩電極體系器件,獲得高效低成本的光輔助電化學能量存儲設備的關鍵。
在國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、中國科學院納米與組裝重點實驗室等的資助下,中科院福建物質結構研究所王要兵課題組和袁大強課題組報道了一種利用同時具有光吸收和可逆電化學能量存儲的雙功能材料,直接將太陽能轉化為電化學能的新方法。首先,由袁大強課題組副研究員譚衍曦合成了具有萘二酰亞胺(NDI)和三苯胺(TPA)單元相連的共價有機骨架材料(NT-COF)。NT-COF表現為填充二維多孔納米片,高比表面積1276 m2/g。王要兵課題組博士呂江泉對其進行了詳盡的光化學/電化學的表征,揭示了NT-COF內部從TPA到NDI單元高效的分子內電荷轉移以及該材料高度可逆的電化學反應。以NT-COF為鋰離子電池的陰極材料,光照下,充電電壓降低0.5 V,放電電壓增大0.5 V,整個電池的效率提高了38.7%,實現了對太陽能的有效利用。該工作以同時具有可逆電化學反應和分子內電荷轉移協同作用的雙功能陰極材料為基礎,設計了一種新型的太陽能-電化學能量轉換/存儲系統,為替代集成的太陽能電池和電池系統提供了新的思路。
該文章第一作者是呂江泉,共第一作者是譚衍曦,研究成果發表在《德國應用化學》上(Angewandte Chemie International Edition,DOI: 10.1002/anie.201806596)。
各位會員:根據《中國科協辦公廳關于征集2024重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題的通知》要求,中國化學會面向全體會員和化學工作者啟動化學領域前沿科學問題、工程技術難題和產業技術問題的征集工作。有......
1月28日,遠程新能源商用車集團與中化學建設投資集團戰略合作簽約儀式在北京進行,雙方將圍繞甲醇產業、甲醇貿易、新能源及甲醇商用車推廣、產業園區共建等領域進行戰略合作,助力加快構建能源新發展新格局,增強......
月1日消息,據媒體報道,韓國蔚山科學技術院科學家借助新配體交換技術,合成出基于有機陽離子的鈣鈦礦量子點(PQD),開發出迄今能效最高的量子點太陽能電池。據了解,量子點是半導體納米晶體,尺寸從幾納米到幾......
近幾年來,有機太陽能電池(OSCs)在活性層材料設計、器件加工優化、穩定性提高等方面取得了發展,特別是功率轉換效率已達到19%以上,為未來商業化應用提供了保障。Y系列非富勒烯受體的出現,有效提高了OS......
1月16日,美國加州理工學院宣布,其研發的太空太陽能衛星(SSPD-1)已成功在軌運行一年,并完成了3項實驗測試。研究人員認為,衛星搭載的這3個重達110磅的原型器件是成功的,相信這一結果“將有助于規......
1月16日,美國加州理工學院宣布,其研發的太空太陽能衛星(SSPD-1)已成功在軌運行一年,并完成了3項實驗測試。研究人員認為,衛星搭載的這3個重達110磅的原型器件是成功的,相信這一結果“將有助于規......
近日,國家能源局、生態環境部、農業農村部聯合印發通知,經地方申報、專家評估和部門審核,確定將河北省圍場縣、山西省浮山縣、內蒙古自治區庫倫旗、吉林省蛟河市、江蘇省溧陽市、浙江省安吉縣、安徽省長豐縣、福建......
近日,國際期刊《科學》在線發表了南開大學科研團隊的最新研究成果——僅用太陽光驅動的全天候自持續人體熱管理衣物。由南開大學化學學院教授陳永勝、材料科學與工程學院教授馬儒軍、化學學院教授劉永勝組成的科研團......
為充分發揮標準對太陽能光伏產業發展的引領規范作用,持續完善標準體系,我們組織有關單位編制完成了《太陽能光伏產業綜合標準化技術體系(2023版)》(征求意見稿)(見附件1)。現公開征求社會各界意見,如有......
巴西圣保羅大學天文學、地球物理和大氣科學研究所(IAG-USP)的科研人員研究了192顆與太陽相似的恒星樣本,發現行星的存在與恒星中低鋰含量之間存在相關性,這種相關性或有助于解釋為什么太陽的鋰豐度與其......