Sekundaraj kuirilaroj, kiel ekzemple litiojonaj baterioj, devas esti reŝargitaj post kiam la stokita energio estas eluzita.Por malpliigi nian dependecon de fosiliaj brulaĵoj, sciencistoj esploris daŭrigeblajn manierojn reŝargi sekundarajn bateriojn.Lastatempe, Amar Kumar (diplomiĝinta studento ĉe la laboratorio de TN Narayanan en TIFR Hajderabado) kaj liaj kolegoj kunvenis kompaktan litijonan baterion kun fotosentemaj materialoj kiuj povas esti rekte reŝargitaj per suna energio.
Komencaj laboroj por enkanaligi sunenergion por reŝargi bateriojn utiligis la uzon de fotovoltaecaj ĉeloj kaj baterioj kiel apartaj unuoj.Sunenergio estas konvertita per fotovoltaecaj ĉeloj en elektran energion kiu estas sekve stokita kiel kemia energio en baterioj.La energio stokita en ĉi tiuj baterioj tiam estas uzata por funkciigi la elektronikajn aparatojn.Ĉi tiu relajso de energio de unu komponanto al la alia, ekzemple, de la fotovoltaeca ĉelo al la baterio, kondukas al iom da perdo de energio.Por malhelpi energiperdon, ekzistis ŝanĝo direkte al esplorado de la uzo de fotosentemaj komponentoj ene de baterio mem.Okazis granda progreso en integrado de fotosentemaj komponentoj ene de baterio rezultiganta la formadon de pli kompaktaj sunaj baterioj.
Kvankam plibonigitaj en dezajno, ekzistantaj sunaj baterioj ankoraŭ havas kelkajn malavantaĝojn.Kelkaj el tiuj malavantaĝoj asociitaj kun diversaj specoj de sunaj baterioj inkludas: malkreskinta kapablo utiligi sufiĉe da sunenergio, uzo de organika elektrolito kiu povas korodi la fotosenteman organikan komponenton ene de baterio, kaj formado de flankproduktoj kiuj malhelpas daŭrantan agadon de baterio en baterio. la longtempe.
En ĉi tiu studo, Amar Kumar decidis esplori novajn fotosentemajn materialojn, kiuj ankaŭ povas korpigi lition kaj konstrui sunan kuirilaron, kiu estus liko-rezista kaj funkciigu efike en ĉirkaŭaj kondiĉoj.Sunaj baterioj kiuj havas du elektrodojn kutime inkluzivas fotosenteman tinkturon en unu el la elektrodoj fizike miksita kun stabiliga komponento kiu helpas movi la fluon de elektronoj tra la baterio.Elektrodo kiu estas fizika miksaĵo de du materialoj havas limigojn sur optimuma uzokutimo de surfacareo de la elektrodo.Por eviti tion, esploristoj de la grupo de TN Narayanan kreis heterostrukturon de fotosentema MoS2 (molibdendisulfido) kaj MoOx (molibdenoksido) por funkcii kiel ununura elektrodo.Estante heterostrukturo en kiu la MoS2 kaj MoOx estis kunfanditaj kune per kemia vapordemettekniko, tiu elektrodo permesas ke pli da surfacareo absorbus sunenergion.Kiam lumradioj trafas la elektrodon, la fotosentema MoS2 generas elektronojn kaj samtempe kreas vakaĵojn nomitajn truoj.MoOx tenas la elektronojn kaj truojn dise, kaj transdonas la elektronojn al la bateriocirkvito.
Ĉi tiu suna baterio, kiu estis tute kunmetita de nulo, estis trovita bone funkcii kiam eksponite al ŝajniga suna lumo.La kunmetaĵo de la heterostruktura elektrodo uzata en ĉi tiu baterio estis vaste studita ankaŭ per dissenda elektrona mikroskopo.La verkintoj de la studo nuntempe laboras por eltrovi la mekanismon per kiu MoS2 kaj MoOx funkcias en tandemo kun litia anodo rezultiganta la generacion de fluo.Dum ĉi tiu suna baterio atingas pli altan interagadon de fotosentema materialo kun lumo, ĝi ankoraŭ estas atingi generacion de optimumaj niveloj de kurento por plene reŝargi litijonan kuirilaron.Kun ĉi tiu celo en menso, la laboratorio de TN Narayanan esploras kiel tiaj heterostrukturaj elektrodoj povas pavimi la vojon por trakti la defiojn de aktualaj sunaj baterioj.
Afiŝtempo: majo-11-2022