Sekondêre batterye, soos litiumioonbatterye, moet herlaai word sodra die gestoorde energie opgebruik is.In 'n poging om ons afhanklikheid van fossielbrandstowwe te verminder, het wetenskaplikes volhoubare maniere ondersoek om sekondêre batterye te herlaai.Onlangs het Amar Kumar (nagraadse student by TN Narayanan se laboratorium in TIFR Hyderabad) en sy kollegas 'n kompakte litiumioonbattery saamgestel met fotosensitiewe materiale wat direk met sonenergie herlaai kan word.
Aanvanklike pogings om sonenergie te kanaliseer om batterye te herlaai, het die gebruik van fotovoltaïese selle en batterye as aparte entiteite gebruik.Sonenergie word deur fotovoltaïese selle omgeskakel in elektriese energie wat gevolglik as chemiese energie in batterye gestoor word.Die energie wat in hierdie batterye gestoor word, word dan gebruik om die elektroniese toestelle aan te dryf.Hierdie oordrag van energie van een komponent na die ander, byvoorbeeld van die fotovoltaïese sel na die battery, lei tot 'n mate van verlies aan energie.Om energieverlies te voorkom, was daar 'n verskuiwing na die verkenning van die gebruik van fotosensitiewe komponente binne 'n battery self.Daar was aansienlike vordering met die integrasie van fotosensitiewe komponente binne 'n battery wat gelei het tot die vorming van meer kompakte sonkragbatterye.
Alhoewel dit verbeter is in ontwerp, het bestaande sonkragbatterye steeds 'n paar nadele.'n Paar van hierdie nadele wat met verskillende tipes sonkragbatterye geassosieer word, sluit in: verminderde vermoë om genoeg sonenergie te benut, die gebruik van organiese elektroliet wat die fotosensitiewe organiese komponent binne 'n battery kan korrodeer, en die vorming van neweprodukte wat volgehoue werkverrigting van 'n battery belemmer. die lang termyn.
In hierdie studie het Amar Kumar besluit om nuwe fotosensitiewe materiale te verken wat ook litium kan inkorporeer en 'n sonkragbattery kan bou wat lekvry sal wees en doeltreffend in omgewingstoestande werk.Sonbatterye wat twee elektrodes het, bevat gewoonlik 'n fotosensitiewe kleurstof in een van die elektrodes wat fisies gemeng is met 'n stabiliserende komponent wat help om die vloei van elektrone deur die battery te dryf.'n Elektrode wat 'n fisiese mengsel van twee materiale is, het beperkings op die optimale gebruik van die oppervlakte van die elektrode.Om dit te vermy, het navorsers van TN Narayanan se groep 'n heterostruktuur van fotosensitiewe MoS2 (molibdeendisulfied) en MoOx (molibdeenoksied) geskep om as 'n enkele elektrode te funksioneer.Omdat dit 'n heterostruktuur is waarin die MoS2 en MoOx deur 'n chemiese dampneerleggingstegniek saamgesmelt is, maak hierdie elektrode meer oppervlak moontlik om sonenergie te absorbeer.Wanneer ligstrale die elektrode tref, genereer die fotosensitiewe MoS2 elektrone en skep terselfdertyd leemtes wat gate genoem word.MoOx hou die elektrone en gate uitmekaar, en dra die elektrone oor na die batterykring.
Daar is gevind dat hierdie sonbattery, wat heeltemal van nuuts af saamgestel is, goed werk wanneer dit aan gesimuleerde sonlig blootgestel word.Die samestelling van die heterostruktuur-elektrode wat in hierdie battery gebruik word, is ook breedvoerig met transmissie-elektronmikroskoop bestudeer.Die skrywers van die studie werk tans daaraan om die meganisme waarvolgens MoS2 en MoOx in tandem met litiumanode werk, op te grawe wat lei tot die opwekking van stroom.Alhoewel hierdie sonbattery 'n hoër interaksie van fotosensitiewe materiaal met lig bereik, moet dit nog die opwekking van optimale vlakke van stroom bereik om 'n litiumioonbattery ten volle te herlaai.Met hierdie doel in gedagte, ondersoek TN Narayanan se laboratorium hoe sulke heterostruktuur-elektrodes die weg kan baan om die uitdagings van hedendaagse sonbatterye aan te spreek.
Postyd: 11 Mei 2022