新型半導(dǎo)體催化劑 讓陽光助力“空氣發(fā)電” 論文發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》上

。

據(jù)介紹，“空氣發(fā)電”被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的下一代電池體系

，但其正極遲滯的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)導(dǎo)致的充放電過程極化大、能量效率低等問題極大地制約了鋰—氧氣電池發(fā)展和應(yīng)用的腳步。

光激發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)生的光電子和空穴可極大提升電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

。采用能帶結(jié)構(gòu)合適的半導(dǎo)體材料，將光引入鋰—氧氣電池中，可顯著提升正極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，降低充/放電過電壓。

目前采用的半導(dǎo)體光吸收主要集中在紫外光區(qū)

，僅占太陽光譜的4%。李福軍團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，金納米顆粒的等離激元增強(qiáng)效應(yīng)可大幅提升可見光的吸收，提升氧氣還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，促進(jìn)放電產(chǎn)物過氧化鋰的生成;充電時(shí)，空穴在外加電壓驅(qū)動(dòng)下高效氧化過氧化鋰 ，讓蜂蜜遇上半世紀(jì)前的銫137 放射性元素激增">植物“做媒”

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