2017年11月24日 星期五

科學家開發太陽能二合一新裝置,可儲電也可生成氫

不論是傳統的氫燃料電池還是超級電容器,它們都有兩個電極:正極和負極,但加州大學洛杉磯分校生物化學特聘教授理查德‧卡納(Richard Kaner)所領導的團隊,現在開發出具有第三個電極的裝置,既可以做為儲電用的超級電容器,也可以當作將水電解成氫氣與氧氣的裝置。
▲ 左為研究領導人理查德‧卡納(Richard Kaner),右為博士後研究員Maher El-Kady。(Source:加州大學洛杉磯分校
這 3 個電極通通連接到一個太陽能電池上,其收集產生的電力有兩種不同的用途:以電化學方式將電能儲存在超級電容器上,或以化學方式電解水儲存為氫,而這歸功於研究團隊順利合成了鎳-鈷-鐵層狀雙氫氧化物(nickel-cobalt-iron layered double hydroxide),將之作為超級電容器中的活性電極材料及產氧反應(oxygen evolution reaction,縮寫 OER)的電催化劑。
(Source:出自研究論文
研究人員並設計比人的頭髮還要薄上千倍的奈米電極,以確保暴露在水中的表面積達到最大,進一步增加設備能產生的氫量,同時在電極中放入更多電荷存儲材料(也就是鎳─鈷─鐵層狀雙氫氧化物),提升超級電容器的效能。
目前,地球上約 95% 的氫氣提取自天然氣等化石燃料,轉化期間仍會釋

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