终极能源是风能,太阳能,还是氢能?真正的谜底来了

时间:2022-08-25 20:06 作者:宝博体育官网登录
本文摘要:敏化电池技术艺术处置惩罚图。修建物的高度代表电子的能量状态。半导体层中的电子通过热引发转化为高能状态,并转移至电子传输层中。 随后,它们经外部电路到达对电极。对电极四周的电解质中发生氧化还原反映,为半导体提供低能电子。随着电解质中铜离子的重新定位,整个历程最终会停止。 而在一段时间内打开外部电路,又能重启整个历程。随着能源缺口不停增大,人类只能寄希望于生长新的能源技术。

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敏化电池技术艺术处置惩罚图。修建物的高度代表电子的能量状态。半导体层中的电子通过热引发转化为高能状态,并转移至电子传输层中。

随后,它们经外部电路到达对电极。对电极四周的电解质中发生氧化还原反映,为半导体提供低能电子。随着电解质中铜离子的重新定位,整个历程最终会停止。

而在一段时间内打开外部电路,又能重启整个历程。随着能源缺口不停增大,人类只能寄希望于生长新的能源技术。

虽然现在已经大量使用的风能和太阳能等可再生能源优点显着,但在人类的脚底下另有一种庞大的能源有待开发:地热能。然而,人类缺乏能够使用地热能发电的配套设备。phys.org网站7月18日报道,日本东京工业大学(Tokyo Tech)Sachiko Matsushita博士领导的团队,在解释和开发敏化热电池(STCs)方面取得了重大突破。他们在《质料化学杂志A辑》中揭晓了相关研究结果。

现在,科学家们已经发现了将热能转化为电能的多种方法,但其大规模应用始终是个难题。例如,工程师们不行能直接将氧化还原电池和基于Seebeck效应的设备简朴埋进地下,就能使用地热源了。Matsushita博士的团队此前曾报道过使用染料STCs将热能直接转化为电能的方法。

他们用半导体替代了染料,使系统还可以使用光来事情。Matsushita博士等先容了一种典型的STC,它是由电子传输层(ETM)、半导体层(锗)和固体电解质层(铜离子)组成的。在STC事情时,电子受热引发从低能态转变为高能态,然后自然转移至ETM中。随后,电子脱离电极,经外部电路到达对电极和电解质层。

电解质的两个界面都可以发生与铜离子相关的氧化还原反映,使低能电子转移至半导体层,从而组成完整电路。一段时间后,电流停止了。Matsushita等认为导致电流停止的原因在于铜离子的重新定位。

但值得注意的是,打开外部电路一段时间后,电池就能在有热量存在的情况下恢复运转。Matsushita总结说:“我们可以通过使用一个简朴的‘开关’让低质量的热能转化为伟大的可再生能源。”这一发现令Matsushita团队异常兴奋——新技术的适用性和生态友好性具有解决全球能源危机的庞大潜力。

Matsushita解释说:“新技术不存在核电站辐射的风险、也不存在化石能源的高成本问题,还比太阳能和风能发电更稳定。继续优化这种电池技术,有望在不损害地球的前提下解决我们的能源问题。”原创编译:德克斯特 审稿:阿淼 责编:唐林芳期刊泉源:《质料化学杂志A辑》期刊编号:2050-7488原文链接:https://phys.org/news/2019-07-earth-crust-ultimate-energy-source.html中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。

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