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【科學】美國科學家發現新型太陽能燃料:可儲存起來供以後使用的水

財聯社(上海,編輯 黃君芝)訊,

眾所周知,氫氣是一種原料普遍、且十分清潔的燃料。在燃料電池中發電時,氫氣與氧氣重新結合僅會產生水,因此氫氣可以幫助我們實現清潔、可持續的能源未來。

然而,有一個問題是,分解水和製造氫需要相當多的能量。因此,科學家們一直致力於製造光電電極材料,利用太陽能來分解水,創造一種可以儲存起來供以後使用的“太陽能燃料”。

近期,來自芝加哥大學、威斯康星大學麥迪遜分校和美國布魯克黑文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)的科學家們就發表了一項製造這種光電電極的新突破。他們的研究成果已於本月18日被刊登在了知名科學期刊《自然能源》上,該研究表明,修改電極表面最上層的原子可以對太陽能水分解的活性產生顯著影響。

光電極的工作原理是吸收陽光的能量,產生能將水分解為氧和氫的電流。具體而言,該研究團隊找到了一種方法,在不改變電極其餘部分組成的情況下改變表面組成,他們製作了一個表面有更多鉍原子的樣品。

他們將這種光電電極材料稱為釩酸鉍,據稱這種材料的前景十分光明,因為它能在一定波長範圍內強烈吸收陽光,並且在水中保持相對穩定。

“我們的實驗和計算結果均表明,富鉍表面導致更有利的表面能,並改善了水分解的光電化學效能。此外,這些表面將光電壓推至更高的值。”他們補充道。

研究人員們自豪地表示,“我們做出的每一項改進,都讓我們離可持續未來燃料的承諾更近了一步。”接下來,他們將繼續探索在富含鉍的表面上施加催化劑將如何有助於加快水的裂化反應。