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2021年，新能源電池已經(jīng)成為各大廠商的必爭(zhēng)之地，不管是汽車行業(yè)還是光伏行業(yè)。而印度最新一項(xiàng)針對(duì)太陽(yáng)能充電鋰電池的研究，有望顛覆傳統(tǒng)充電模式。
據(jù)報(bào)道，印度塔塔基礎(chǔ)研究院(TIFR)的科研人員，目前正在研發(fā)一種帶有光敏性材料(photosensitive materials)的緊湊型鋰電池，而這種電池可以直接利用太陽(yáng)能充電，這與傳統(tǒng)上將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的最大區(qū)別在于光伏、儲(chǔ)能一體化，能有效降低能量的損耗。而這關(guān)于這一研究的論文也被刊登在了著名材料領(lǐng)域雜志《Nano-Micro Small》上。

研究人員表示，此前所研究的太陽(yáng)能充電是將光伏電池和儲(chǔ)能電池分別作為獨(dú)立的實(shí)體。在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，太陽(yáng)能首先通過(guò)光伏電池轉(zhuǎn)換為電能，而電能最終以化學(xué)能的形式儲(chǔ)存在電池當(dāng)中。

但是這個(gè)過(guò)程存在一個(gè)問(wèn)題，即能量在組件之間轉(zhuǎn)換的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致能量損耗，為了解決這個(gè)問(wèn)題，由TIFR科研人員Amar Kumar領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始探索在電池內(nèi)部使用光敏元件。
與此同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還將著手解決太陽(yáng)能電池中一些最常見(jiàn)的缺陷，例如隨著時(shí)間的推移，電池轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能的能力下降。另外，電池所采用的有機(jī)電解質(zhì)，可能會(huì)腐蝕電池內(nèi)部的光敏性材料，并形成阻礙電池長(zhǎng)期持續(xù)性能的副產(chǎn)物。

目前，Amar Kumar團(tuán)隊(duì)所探索的光敏性材料，可以與鋰結(jié)合，并建立一個(gè)能防漏且能在環(huán)境條件下高效運(yùn)行的太陽(yáng)能電池。

另外，擁有兩個(gè)電極的太陽(yáng)能電池通常在其中一個(gè)電極中包含一種光敏染料，并與一種穩(wěn)定的成分混合，有助于推動(dòng)電子在電池中的流動(dòng)。

但是，作為兩種材料的物理混合物的電極，電極表面積的最佳利用有限制。為了避免這種情況，科研人員創(chuàng)造了一個(gè)由光敏二硫化鉬MoS2和氧化鉬MoOx組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，作為一個(gè)單一的電極發(fā)揮作用。

作為一種異質(zhì)結(jié)構(gòu)，MoS2和MoOx通過(guò)化學(xué)氣相沉積技術(shù)融合在一起，該電極允許有更多的表面積來(lái)吸收太陽(yáng)能。因此，當(dāng)光線照射到電極上時(shí)，光敏的MoS2產(chǎn)生電子，同時(shí)產(chǎn)生一種稱為空穴的空位。MoOx將電子和空穴分開(kāi)，并將電子轉(zhuǎn)移到電池電路中。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這種從零開(kāi)始組裝的太陽(yáng)能電池，在暴露于模擬太陽(yáng)光下時(shí)運(yùn)行良好。

根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，Amar Kumar團(tuán)隊(duì)開(kāi)始致力于挖掘MoS2和MoOx與鋰陽(yáng)極協(xié)同工作從而產(chǎn)生電流的機(jī)制。

不過(guò)，該團(tuán)隊(duì)也在一份媒體聲明中說(shuō)：“目前，雖然這種太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了光敏材料與光的更高互動(dòng)，但它還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生最佳水平的電流，以充分給鋰離子電池充電。”

原標(biāo)題：有望顛覆傳統(tǒng)！印度正研發(fā)光伏、儲(chǔ)能一體化太陽(yáng)能鋰電池