图片来源:Science Alert网站
如果人类想在利用可再生能源方面做得更好,科学家们就必须在寻找有效的能量存储方式上更加努力。据最新一期《材料化学》杂志报道,英国科学家已经确定了一种可将太阳能存储数月乃至数年的特殊材料——金属有机框架(MOF)材料。
英国兰开斯特大学研究人员表示,这种材料的功能有点像用于暖手器供热的相变材料。但是,MOF的好处是它可以直接从太阳中捕获免费能源。
在MOF中,碳基分子通过连接金属离子形成结构。至关重要的是,MOF是多孔的,因此它们可与其他小分子形成复合材料。通过添加吸收光的化合物偶氮苯分子,最终形成的复合材料能在室温下将吸收的紫外线能量储存至少四个月,然后再释放出来。这是对目前大多数光响应材料所实现的能存储几天或几周能量的重大突破。
偶氮苯作为光开关——一种分子机器,可对外部刺激(例如光或热)作出响应。在紫外线的作用下,分子在MOF孔框架中停留的同时改变形状,有效地存储了能量。向复合MOF材料施加热量会触发能量的快速释放,该能量本身会散发出热量,然后可潜在地用于加热其他材料或设备。
研究人员表示,尽管过去的研究也关注将太阳能存储在光电开关中,但通常需要将其保存在液体中。转换为MOF复合固体意味着该系统更易于装配且化学稳定性也更高。该材料没有移动或电子部件,因此在存储和释放太阳能方面也不会损失。
测试表明该材料一次可以保持数月的能量,但材料的能量密度却相对较低。不过,可对本研究中使用的设置进行调整来改善结果。
研究人员称,尽管该材料仍需做一些改进才能使其在商业上可行,但最终可用于为汽车挡风玻璃除冰,或为家庭和办公室提供额外的热量。像这样的光电开关在数据存储和药物输送中也有潜在的应用。随着技术进一步的发展,有望制造出能够存储更多能量的其他材料,从而带来另一种经济高效且可靠的能量存储方式。
上一篇: 什么样的外衣让“嫦娥”比钻石还刚?
下一篇: 碳排放可能使全球升温超预想18%
版权与免责声明:
(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。
(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。
(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。