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新型藻類(lèi)燃料動(dòng)力電池設(shè)計(jì)雙室系統(tǒng) 效率提高5倍

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1060次  |  2020年07月27日  

一種新的藻類(lèi)燃料動(dòng)力電池雖然短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法為電網(wǎng)供電,但簡(jiǎn)便的制程和低成本讓它們能應(yīng)用在發(fā)展我國(guó)家,比如陽(yáng)光充足的非洲農(nóng)村。


生物光伏(BPVs,也被稱(chēng)為生物太陽(yáng)能電池)電池逐漸成為一種環(huán)保、低成本的太陽(yáng)能發(fā)電方法,這種電池利用藻類(lèi)等微生物的光合特性(進(jìn)行光合用途時(shí)會(huì)于細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)電子)來(lái)將光轉(zhuǎn)換為電流。


目前,生物光伏電池都于單一腔室中同時(shí)具有采集電子、輸送電子到電路中兩種功能,當(dāng)藻類(lèi)吸收陽(yáng)光出現(xiàn)電子后,其中一些電子跑到細(xì)胞壁外就立即被注入電路中,但英國(guó)劍橋大學(xué)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到,假如將這兩道程序分開(kāi),電池將能提高效率。


研究重要作者KadiLiisSaar說(shuō),電池充電部件需暴露在陽(yáng)光下(讓藻類(lèi)行光合用途)才能高效充電,但電子轉(zhuǎn)移部件并不要陽(yáng)光,后者更該做的是如何將電子有效轉(zhuǎn)換成電流,于是他們?cè)O(shè)計(jì)出新的“雙室系統(tǒng)”,在該系統(tǒng)下,轉(zhuǎn)移電子的輸電室采用微流控技術(shù),于是電池的內(nèi)阻更低、電損耗更低了,電池功率密度比現(xiàn)有設(shè)備提高5倍,達(dá)0.5W/㎡。


此外,電池于白天生產(chǎn)的能量也能保存起來(lái),選擇于晚上或陰天時(shí)使用,對(duì)夜間照明系統(tǒng)可能頗有用途。雖然新的藻類(lèi)燃料動(dòng)力電池仍無(wú)法和傳統(tǒng)硅晶太陽(yáng)能燃料動(dòng)力電池相比,后者的功率密度是前者10倍,但藻類(lèi)能源投資需求少、不用一次大量生產(chǎn),就算功率不足以為電網(wǎng)系統(tǒng)供應(yīng)動(dòng)力,也能在陽(yáng)光充足的發(fā)展我國(guó)家(如非洲)、沒(méi)有電網(wǎng)系統(tǒng)的農(nóng)村地區(qū)發(fā)揮一己之力。


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