UIC 助教 Amin Salehi-Khojin （左）和博士后研究員 Mohammad Asadi 與他們的新創(chuàng)太陽(yáng)能電池合影。

發(fā)布時(shí)間： 2016-08-02 21:43

美國(guó)伊利諾大學(xué)芝加哥分校（UIC）的研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種突破性的新太陽(yáng)能電池，能把大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)換成碳?xì)浠衔铮?/span>hydrocarbon）燃料，過(guò)程便宜又有效率，能一箭雙雕解決現(xiàn)代社會(huì)的兩大挑戰(zhàn)：「減少大氣的碳含量」以及「有效率地制造高密度能源」。研究成果發(fā)布在 7 月 29 日的《科學(xué)》雜志上，整個(gè)計(jì)劃由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)與美國(guó)能源局贊助。

UIC 機(jī)械與工業(yè)工程助理教授兼論文通訊作者的阿敏．薩利希－寇金（Amin Salehi-Khojin）解釋：

這種新太陽(yáng)能電池不是光伏作用，而是光合作用。過(guò)去為了制造能源，只能單向地從石化燃料制造溫室效應(yīng)氣體，但現(xiàn)在我們能逆向操作，靠著陽(yáng)光從大氣中回收碳來(lái)產(chǎn)生能源。

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能光伏電池是把陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能，然后儲(chǔ)存在電池中等待使用，而新太陽(yáng)能電池更像是模仿植物光合作用的「人造仿生葉」，只不過(guò)植物吸收太陽(yáng)光和二氧化碳后產(chǎn)生的是有機(jī)物，而電池產(chǎn)生的則是燃料。

其實(shí)不是沒(méi)有科學(xué)家想過(guò)用二氧化碳制造燃料，但過(guò)去最大的問(wèn)題在于二氧化碳比較懶惰（誤），如果不用昂貴的貴金屬做催化劑，反應(yīng)效率就很低。

而 UIC 研究團(tuán)隊(duì)最重要的發(fā)現(xiàn)，就是他們找到一種比貴金屬速度快 1000 倍、價(jià)格又便宜 20 倍的新催化劑。那就是過(guò)渡金屬二硫族化合物（TMDCs）家族中的二硒化鎢奈米薄片（nanoflake tungsten diselenide）

科學(xué)家把這種催化劑搭配非典型離子液與水當(dāng)電解質(zhì)，再用兩塊18 平方公分的矽三聯(lián)光伏電池接收陽(yáng)光，當(dāng)電池受到每平方公尺100 瓦強(qiáng)度的光照（同等于陽(yáng)光照射到地球表面的平均密度），會(huì)進(jìn)行還原反應(yīng)，打破二氧化碳的化學(xué)鍵，重新組成一種燃料氣體「合成氣（Syngas）」。合成氣由氫氣與一氧化碳混合，可直接燃燒，也可轉(zhuǎn)換成柴油或其他碳?xì)浠衔锶剂稀?/span>

這種新電池技術(shù)的適應(yīng)性強(qiáng)，不論是小規(guī)模的設(shè)備或大規(guī)模的太陽(yáng)能電池廠都能應(yīng)用。薩利希－寇金指出，如果我們能在火星上找到水，這套電池甚至可能應(yīng)用在大氣充滿二氧化碳的火星上。

 來(lái)源：https:///archives/53584

http://www./news/detail_105450.html