化学词典告诉你,传统的海水发电通常使用潮汐、海浪或海水温差。然而,日本大阪大学的一个研究团队开发了一种新的光催化方法,将海水变成过氧化氢,然后在燃料电池中产生电流,整体光电转换效率达到0.28%,等同于生物质能源柳枝姬。

新型光电化学电池的诞生
研究人员在最近发表在《自然通信》杂志上的一篇论文中指出,太阳能昼夜波动很大,需要转化为化学储存,以便在夜间使用太阳能。水中的过氧化氢是一种很有前途的太阳能燃料,可以用来在燃料电池中产生电流,副产品只有氧气和水。
在这项研究中,该团队开发了一种新型的光电化学电池,可以产生过氧化氢。它以三氧化钨为光催化剂,能吸收光子能量,在阳光下发生化学反应,最终产生过氧化氢。
24小时光照后,电池中海水中过氧化氢的浓度可达48毫摩尔/升,远远超过以往纯水中获得的2毫摩尔/升,足以支撑过氧化氢燃料电池的运行。浓度增加的主要原因是海水中氯离子提高了光催化剂的活性。
新型光电化学电池产生过氧化氢
根据测试,该系统的整体光电转换效率达到0.28%,通过光催化反应从海水中产生过氧化氢的效率为0.55%,燃料电池效率为50%。研究人员指出,虽然这种形式的发电总效率不亚于其他光电能源,如柳枝姬(0.2%),但仍远低于传统的太阳能电池。希望今后能找到更好的光电化学电池材料,进一步提高效率,降低成本。
大阪大学材料与生命科学系的作者傅说,海水是地球上生产过氧化氢最丰富的资源。目前,大多数燃料电池使用液体过氧化氢,而不是氢,因为液体过氧化氢更容易以高密度的形式储存,更安全。”在未来,我们计划开发一种大规模、低成本的海水生产过氧化氢的新方法,以取代现有的高成本生产方法。”
责任编辑:qxl
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