为了更好地为新能源领域的科研工作者服务，特推出新能源周刊，整理汇总过去一周世界范围内新能源材料研究的最新成果，以期能够为各位提供最新的知识，应对不断变化的世界。你们的满意，是我们不断前进的动力！
 
1.细致探究光解制氢过程

（Making fuel from light）
   
美国阿贡实验室的研究人员利用一种新方法，从而可以更详细地探究从太阳能吸收电子获得太阳能燃料的过程，而这将大大提高现有光转化燃料系统的效率。
 
研究人员将菠菜中的一种蛋白质同时安放在光吸收分子和产氢催化剂中，该蛋白质起到稳定光敏剂和催化剂的作用，从而可以使研究人员能够观察到两者之间的电子流动。同时，研究人员利用瞬态光谱学，来观察当化合物进行化学反应时发生的颜色变化，并结合电子顺磁共振技术，来研究电子融进分子的区域。这一研究成果发表在近期的《Chemical Communications》期刊上。
 
阿贡实验室自上世纪六十年代就开始进行人工操控光合作用的研究，这一研究成果将推进该系统在汽车、家居领域的应用。
  
2.苹果公司为移动设备研制新型燃料电池

（Apple patent looks at fuel cell system for portable device ）
   
美国专利局近日公布了苹果在今年三月份申请的燃料电池系统专利，根据专利文件显示，该专利可能应用在未来的MacBook等设备上，并可让续航时间提升至一周。根据公开的专利图文显示，苹果计划利用氢燃料来产生电能，给电子设备供电。苹果正在开发供电系统和设备的功能连接方式，以及后续采用何种方式添加氢燃料。
 
其实早在上个月底，英国“智能能源公司”就已经宣布成功开发了一款氢燃料电池，可以给苹果iPhone 6手机的电池充电，续航时间长达一周。据悉这家公司开发的氢燃料电池体积超薄。
  
3.具有导电性的新型三维纳米材料

（New nanomaterial maintains conductivity in 3-D）
           
一国际研究团队近日设计出一种无缝碳基纳米材料，在三维方向上具有优异的热性能、电性能和机械性能，可作为高效率电池和超级电容器的潜在应用材料。为了获得该三维材料，研究人员首先在长度和圆周方向上刻蚀微小的铝导线，铝导线呈放射状排列，随后利用化学气象沉积的方法在导线表面涂覆一层石墨烯，该过程不使用任何金属催化剂，从而避免表面金属残留。石墨烯沿着铝导线生长，生成的纳米管利用共价键结合，形成纯的碳-碳结合，将热阻抗和电阻抗降到最低。该结构也具有极高的比表面积，提高了材料的传输性能。
 
测试结果表明该材料可作为高效储能装置的理想电极，单位面积电容达到每平方厘米8940万法拉，利用该材料制成的染料敏化太阳能电池，转化效率达到6.8%，其综合性能要比传统铂丝电极制成的电池要高两倍多。该研究结果在线发表在《Science Advances》期刊上。
 
该材料具有广泛的应用空间，在超级电容器、燃料电池、敏感传感器、可穿戴设备以及多功能航空航天系统中发展潜力巨大。
  
4.太阳能电池更进一步，可吸收利用光谱范围实现扩大

(Solar cell absorbs high-energy light at 30-fold higher concentration)
   
分别来自伯克利实验室和伊利诺伊大学的一组科学家通过结合量子点光发射器与光谱匹配光子反光镜创建出了一种高光能吸收的太阳能电池。这种电池收集蓝色光子的能力是传统太阳能电池的30倍，且具有有史以来最高的发光集中系数。其原因在于，不同于传统太阳能电池直接吸收光将其转换成电能，这种包含有发光太阳聚光器的太阳能电池能够将阳光接收后重新发射得到波长更长的光，之后微型太阳能电池再将波长增长的光波高效率的吸收，转换成所需的电能。这样能够提高短波光的利用率，扩大可利用光光谱，从而达到更高效率的光吸收。这一研究成果发表在近期的《ACS Photonics》期刊上。
 
由于该电池吸收蓝色光子效率达到82%，因此研究人员相信这将促进低成本太阳能电池的发展。
  
5.太阳能电池与锂离子电池强强新组合，电动汽车能源续航不再是问题

（Researchers efficiently charge a lithium-ion battery with solar cell）
   
凯斯西储大学的研究人员为了实现更符合电动汽车需求的电池，将4个以CH3NH3PbI3为材料的钙钛矿太阳能电池串联形成电池组来提高电压，以直接对锂离子电池进行光充电并达到了7.8%的高总光电转换。同时还具有优良的存储效率和循环稳定性，比之锂离子电池，锂-空气电池，液流电池和超级电容器集成光充电组件具有更优异的性能。
 
因此基于钙钛矿集成太阳能电池和锂离子电池新开发的自充电单元将有望于各种潜在的应用，目前而言推动了电动汽车能源问题上的进展。近期相关内容发表在了《Nature Communications》上。


来源: 材料人网