Sekundêre batterijen, lykas lithium-ion-batterijen, moatte opnij wurde opladen as de opsleine enerzjy op is.Yn in bod om ús ôfhinklikens fan fossile brânstoffen te ferminderjen, hawwe wittenskippers duorsume manieren ûndersocht om sekundêre batterijen op te laden.Koartlyn hawwe Amar Kumar (studint oan it laboratoarium fan TN Narayanan yn TIFR Hyderabad) en syn kollega's in kompakte lithium-ion-batterij gearstald mei fotosensitive materialen dy't direkt kinne wurde opladen mei sinne-enerzjy.
De earste ynspanningen om sinne-enerzjy te kanalisearjen om batterijen op te laden brûkten it gebrûk fan fotovoltaïske sellen en batterijen as aparte entiteiten.Sinne-enerzjy wurdt troch fotovoltaïsche sellen omset yn elektryske enerzjy dy't dêrtroch as gemyske enerzjy yn batterijen opslein wurdt.De enerzjy opslein yn dizze batterijen wurdt dan brûkt om de elektroanyske apparaten te betsjinjen.Dit relais fan enerzjy fan de iene komponint nei de oare, bygelyks fan de fotovoltaïske sel nei de batterij, liedt ta wat ferlies yn enerzjy.Om enerzjyferlies te foarkommen, wie d'r in ferskowing nei it ferkennen fan it gebrûk fan fotosensitive komponinten yn in batterij sels.D'r is substansjele foarútgong west yn it yntegrearjen fan fotosensitive komponinten binnen in batterij, wat resulteart yn 'e foarming fan kompakter sinnebatterijen.
Hoewol ferbettere yn ûntwerp, hawwe besteande sinnebatterijen noch wat neidielen.In pear fan dizze neidielen ferbûn mei ferskate soarten sinne-batterijen omfetsje: fermindere fermogen om genôch sinne-enerzjy te benutten, gebrûk fan organyske elektrolyt dy't de fotosensitive organyske komponint yn in batterij kin korrodearje, en de formaasje fan byprodukten dy't oanhâldende prestaasjes fan in batterij yn hinderje. de lange termyn.
Yn dizze stúdzje besleat Amar Kumar nije fotosensitive materialen te ferkennen dy't ek lithium kinne opnimme en in sinnebatterij bouwe dy't lekbestindich soe wêze en effisjint operearje yn omjouwingsomstannichheden.Sinnebatterijen dy't twa elektroden hawwe omfetsje normaal in fotosensitive kleurstof yn ien fan 'e elektroden fysyk mingd mei in stabilisearjende komponint dy't helpt om de stream fan elektroanen troch de batterij te riden.In elektrode dy't in fysyk mingsel is fan twa materialen hat beheiningen op optimaal gebrûk fan oerflak fan 'e elektrode.Om dit te foarkommen, makken ûndersikers fan 'e groep fan TN Narayanan in heterostruktuer fan fotosensitive MoS2 (molybdenumdisulfide) en MoOx (molybdenumoxide) om te funksjonearjen as ien elektrodes.As in heterostruktuer wêryn de MoS2 en MoOx binne fusearre troch in gemyske dampdeposysjetechnyk, makket dizze elektrode mear oerflak om sinne-enerzjy op te nimmen.As ljochtstrielen de elektrode reitsje, genereart de fotosensitive MoS2 elektroanen en skept tagelyk fakatueres neamd gatten.MoOx hâldt de elektroanen en gatten útinoar, en bringt de elektroanen oer nei it batterijsirkwy.
Dizze sinnebatterij, dy't folslein út 'e kratsje gearstald wie, waard fûn om goed te wurkjen as se bleatsteld oan simulearre sinneljocht.De gearstalling fan de heterostruktuer elektrodes brûkt yn dizze batterij is wiidweidich bestudearre mei transmissie elektroanen mikroskoop ek.De auteurs fan 'e stúdzje wurkje op it stuit oan it ûntdekken fan it meganisme wêrmei't MoS2 en MoOx gearwurkje mei lithiumanode, wat resulteart yn de generaasje fan stroom.Hoewol dizze sinnebatterij in hegere ynteraksje fan fotosensitive materiaal mei ljocht berikt, is it noch te berikken generaasje fan optimale nivo's fan stroom om in lithium-ion-batterij folslein op te laden.Mei dit doel yn gedachten ûndersiket it laboratoarium fan TN Narayanan hoe't sokke heterostruktuerelektroden it paad kinne baanje foar it oanpakken fan de útdagings fan hjoeddeistige sinnebatterijen.
Post tiid: mei-11-2022