1、发现用于充电电池的新型超稳定、高容量、环保有机电极材料!
(Researchers develop advanced material for ultra-stable, high capacity rechargeable batteries)
【据phys网站9月11日报道】新加坡国立大学(NUS)的研究人员成功开发出了一种应用于充电电池具有优异导电性和能量保留能力的新型有机材料。这项新材料的发明为高稳定、高容量、环保可充电电池的进一步开发铺平了道路。
有机材料制成的电极在生产和处理过程中对环境的污染极小,为无机金属氧化物电极制成的充电电池提供了更环保的替代方案。该团队观察到,当3Q电极与石墨烯混合在醚基电解质中做电极时,3Q电极显示出高达395mA/h/g的电导率。即使经过多个充放电循环后,它还具有很强的能量保留能力。其研究证明:3Q以及具有类似结构的有机分子与石墨烯相结合,是开发寿命周期长、容量高、环保的可再充电电池最具前景的候选方案。
2、你相信可以从尿液中制出氢气吗?科学家们做到了!
(Army scientists discover power in urine)
【据phys网站9月12日报道】美国陆军科研室的科学家发现将尿液与新型工程铝基纳米粉末结合会观察到意想不到的结果。这时尿液中氢气的释放速率远大于水中氢气的释放速率。
ARL研究员Kristopher Darling博士说:“我们所做的就是开发材料、更新技术,直接使士兵受益,提高战斗能力,我们开发了一种新的加工技术来合成一种能够将水自发分解成氢的材料。” Darling说:“当我们用尿液做实验的时候,反应速率几乎增加了两倍,我们非常兴奋,作为一个团体,近几个月来我们一直在提高反应效率、研究反应动力学使反应速度更快。”
3、石墨烯应用于太阳能集热器,成本低且具高转化效率
(Solar collectors work better with nanofluids)
【据nanotechweb网站9月12日报道】太阳能集热器作为最常见最简单且高效利用太阳能热的一种装置。葡萄牙的研究人员发现,在太阳能集热器的传热流体中加入氧化石墨烯,既简单又可以提高传热效率。测试结果表明,当石墨烯的重量份额增大,纳米流体的导热系数也不断增大,其中含重量份额为0.1%的石墨烯纳米流体时,测试的性能提升最大。在太阳光照射的实验中,含石墨烯纳米流体的传热效率为61%,而不含石墨烯纳米流体的传热效率为55%。因此,可以在预期实验中,添加更多的石墨烯以进一步改善热传递。
4、仿生材料:光伏器件!
(Compound interest)
【据materialstoday网站9月14日报道】美国科学家从昆虫的复眼中汲取灵感,设计出一种将微小太阳能电池组装在一起,用来开发更加高效的光伏器件的方法。这项研究指明了一种制备高效光伏材料的方法。这种方法对于其他易碎的光伏材料,比如钙钛矿,将有效防止由温度和湿度暴露在外或机械应力等原因造成的材料性能恶化。
团队已经制作了一个基于填充钙钛矿生存断裂试验以及与细胞复合太阳能电池类似的支架,这个支架太阳能转换效率的损失很小。除了断口测试外,研究团队还进行了85摄氏度和85%相对湿度下,维持六周的热应力测试。该装置在这样闷热的条件下,继续以相对高的效率发电。
(Graphene-wrapped nanocrystals makes inroads toward next-gen fuel cells)
【据sciencedaily网站9月14日报道】能源部劳伦斯伯克利分校国家实验室(Berkeley Lab)将金属纳米晶体的粉末状混合物包裹在单层碳原子片中,为汽车和其他用途的燃料电池安全储氢带来了希望。目前,新的研究提供了观察晶体超薄涂层中原子结构的渠道,同时也在研究当储氢性能提高时涂层如何进行有效的电子屏蔽保护。
类似于更著名的石墨烯(只有一个原子厚,以蜂窝图案排列的碳原子)的氧化还原石墨烯(或rGO),在保持较大的分子的情况下仍然具有允许氢原子通过的纳米级间隙。这种碳层薄膜旨在防止用作储氢材料的镁与外界环境(包括氧气,水蒸气和二氧化碳)反应。这种曝光可产生厚的氧化涂层,防止氢原子进入镁表面。但是最新的研究表明,在制备过程中,晶体会形成薄的原子层氧化膜。但是,更令人惊奇的是,形成的氧化膜并不会降低材料的性能。
6、集万千宠爱的可再生氢能源
(Hydrogen power moves a step closer)
【据sciencedaily网站9月14日报道】兰卡斯特大学的物理学家们正在利用量子技术,开发出从水中制造可再生燃料的方法。目前已经可以利用太阳能的光电解技术将水分子分解为氧和氢。
如今化石燃料只有有限的能量被利用,我们显然需要向可再生能源和降低温室气体排放的能源基础设施过渡,预计可再生氢将会发挥重要作用。目前,光伏太阳能电池直接将光能转换为电能,但太阳能氢具有易于储存的优点,可以在需要时使用。氢气运输使用非常灵活,对偏远地区也非常有利。它可以在燃料电池中转换成电能,也可以像天然气一样在锅炉或炉具中燃烧。甚至可以用来给飞机加油。
7、你听说过电池能洗澡吗?
(A solar cell you can put in the wash)
【据phys网站9月18日报道】日本理化研究所(RIKEN)和东京大学的科学家最近开发了一种新型超薄光伏器件,其两面涂有可伸缩的防水薄膜,使其即使被浸在水中、被拉伸或压缩,也可以利用阳光提供电力。研究发现,设备具有很好的环境稳定性、很好的能量效率和机械稳定性。同时研究人员希望这种可水洗、质轻、可拉伸的有机光伏电池将为可穿戴传感器及其他设备的长期电力系统提供新的途径。
8、氧化铝膜可防止电池老化
(Aluminium oxide film staves off battery ageing)
【据nanotechweb网站9月18日报道】俄罗斯科学院的研究人员已经发现通过将阴极涂覆在氧化铝(Al2O3)中来尽可能减小电池老化影响的方法。Volkov和同事们开始使用标准的阴极由镍,锰和钴组成的LNMC电池,然后使用经济实惠的湿化学技术用α-Al2O3薄膜涂覆阴极,很大程度上提高了电池的寿命。尽管Al2O3涂层有助于延长电池的使用寿命,但其绝缘效果会影响电池的性能。为了弥补这一点,Volkov的团队在电极中加入了一层碳膜。该添加提供了晶粒之间的导电界面,并且Al2O3的绝缘涂层允许电流流动。研究人员发现,它们的Al2O3和碳化的电池比原始等效电池具有更大的弹性,在100次循环后,容量降低了一半。
9、自愈催化剂促使水储存大量太阳能!!!
(Self-healing catalysts make it easier to store solar energy with water)
【据phys网站9月19日报道】目前存储太阳能的最有效方法之一就是将能量转移到催化剂上,且该催化剂可以用于水的分解(分解成氢气和氧气)。然后,分解产生的氢气既可以作为燃料使用,又可以再次与氧气反应生成水,并在需要时释放电能。研究人员已经开发出自我修复的催化剂,并且在更微观的层面上已经查明自我修复催化剂的修复原理。
Nocera告诉P:“本文提供了自我修复的定量模型,这实际上超越了能源,并且为自愈催化剂的设计提供了路线图,规则是自组装和催化。但是如果催化剂在反应中所需能量大于自组装的所需能量,那么催化剂应该是可以自愈的。自愈过程可以在广泛的pH值范围内发生,包括针对典型电池的几何形状和缓冲液浓度的中性pH值,这都允许大多数天然水源用于储存太阳能。