Zwei Stück futuristische Technik bringen die Batterien auf die nächste Stufe

Wasserstoff ist der Kraftstoff der Zukunft, und heute hat uns ein Team von Forschern der Stanford University der Nutzung von Wasser für den Antrieb unserer Autos einen Schritt näher gebracht.

Der Techniker nimmt Nanoschichten aus Bismutvanadat, einer Verbindung, die zur Herstellung gelber Pigmente verwendet wird, und verwendet sie als Solarzelle, um Wasser in Wasserstoff als Brennstoff aufzuspalten. Und Yi Cui, ein Chemiker von der Stanford University, hat nicht aufgehört, die Wasserstoffaufspaltung zu verbessern. Er arbeitet auch daran, die Batterien zu schaffen, die benötigt werden, um die durch Sonnenenergie erzeugte Energie aufzunehmen.

„Solar- und Windparks sollten in der Lage sein, rund um die Uhr Energie für das Stromnetz bereitzustellen, auch wenn es weder Sonnenlicht noch Wind gibt“, sagt Cui. "Dies erfordert kostengünstige Batterien und andere kostengünstige Technologien, die groß genug sind, um überschüssige saubere Energie für den Bedarf zu speichern."

Ein großes Problem bei der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff ist, dass normalerweise fossile Brennstoffe benötigt werden, um genug Energie zu erzeugen, um die Moleküle zur Trennung zu zwingen. In der Forschung veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte Cui und sein Team deckten eine 200-Nanometer-Schicht Bismutvanadat mit Silikonkegeln ab und schichteten es auf Perowskit, eine andere billige Photovoltaik-Anlage.

Innerhalb von zehn Stunden wandelte die Zelle Solar mit einem Wirkungsgrad von etwa sechs Prozent in Wasserstoff um, eine deutliche Verbesserung von anderen Solar- in Wasserstoff-Umwandlungen.

"Ich würde sagen, es ist auf jeden Fall beeindruckend", sagt Ian Sharp, ein Photovoltaik-Forscher am Lawrence Berkley National Lab, "aber ich bin mir nicht sicher, ob es eine Veränderung bedeutet." Um wirklich etwas bewirken zu können, muss dies viel höher sein Effizienz umzuwandeln und 20-30 Jahre lang stabil zu sein, nicht nur im Stundenbereich. Laut Sharp ist dies jedoch definitiv ein Schritt in die richtige Richtung.

Und Cui sagt, dass dieses Gerät viel Raum für Verbesserungen hat. Der zweite Teil der Gleichung ist die Batterie, in der die Energie gespeichert wird. Dies führt dazu, dass Cui die Zink-Nickel-Batterie umkonstruiert. Zink-Nickel-Batterien sind relativ billig herzustellen, aber mit der Zeit bilden Zinkionen Ketten über die Batterie und verursachen einen Kurzschluss. Um dies zu verhindern, trennten Cui und Shougo Higashi, ein Chemiker von Toyota Central R & D Labs Inc., die Elektroden mit Kunststoff und belegten sie mit Kohlenstoff.

Obwohl diese Neugestaltung ein Aufladen ermöglicht, hat das Team nur 800 Aufladezyklen durchlaufen. Dies ist eine bedeutende Verbesserung, aber Ihr Telefon enthält 2.000 bis 3.000 Wiederverwertungen.

Es kann eine Weile dauern, bis diese Forschung die Welt der Energie verändert, aber der Tag, an dem wir unsere Autos und andere Technik mit nur wenig Wasser und Sonnenlicht antreiben können, ist in der Zukunft möglicherweise nicht zu weit.