新型光可充电高压氧化还原电池

波士顿学院化学系教授发明“新型光可充电高压氧化还原电池”,这是一种太阳能可充电氧化还原流动电池,是波士顿学院重点推荐的技术。

Wang, Dunwei教授介绍到,由于化石燃料资源变得越来越少,所以人们对替代能源的依赖越来越大。太阳能是地球上最丰富且无排放的可再生能源,是一个很有前途的候选能源。然而,太阳能也是日常性和间歇性的。为了补偿其波动的可用性,太阳能必须转换和存储为电化学或光电化学(PEC)。一种结合了PEC设备和电池优点的太阳能充电电池是一种有吸引力的大规模太阳能收集和存储系统。

新型光可充电高压氧化还原电池

虽然小型电池已经投入市场,但由于光伏电池和电池模块的高成本,小型电池的规模扩大受到了阻碍。有几种方法试图改进太阳能充电电池,但只能提供低电池电压,这仍然是该领域的一个关键挑战。基于此,Wang, Dunwei教授发明了一种新型光可充电高压氧化还原电池,该电池工作电压高,效率高,稳定性好。

新型光可充电高压氧化还原电池

该电池是一种以Ta3N5为光电阳极,GaN/Si为光电阴极的独立太阳能可充电氧化还原流动电池,与其他现有的太阳能设备不同,本发明将光转换和能量存储系统集成在一个单元中,以最小化设备到设备传输过程中的能量损失。

发明者还简化了制造过程,降低了制造成本。此外,这种新型的无辅助太阳能可充电氧化还原电池采用了一种无腐蚀性的水活性材料,比任何其他现有的解决方案提供了一个更安全,更环保的系统。

这种新型电池的优点是:拥有高能量密度、能减少传输过程中的能量损失、提供高效率和良好的稳定性、简单廉价的制造工艺、有效且可大规模扩展、安全且环保。

Wang, Dunwei教授介绍到,该系统和方法具有广泛的商业应用,主要应用于功能性服装和纺织品的电线、移动设备的电池、手机或笔记本电脑、可穿戴式太阳能电池、智能包装、有机光电(OPV)系统、电网规模的太阳能储存、太阳能交通系统以及零能耗建筑。

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