南开高学平Nature子刊:水系锌电+钙钛矿太阳能电池耦合实现高效低成本储能! 2023年10月15日 下午8:05 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 5 通过将太阳能电池与二次电池(如锂离子电池(LIBs)、锂硫电池(LSBs)或其他二次电池)结合组成的太阳能充电电池(SRB)系统可以实现高效的光充电模式和高比能量,但它们的功率性能较差。 在此,南开大学高学平教授等人提出了一种具有高能量、高功率、高效率、高安全性和低成本(4H1L)特性的太阳能可充电锌电池(SRZB),该电池装置由能够收集太阳能(并将其转化为电能)的集成碳基钙钛矿太阳能电池模块和可充电的水系锌金属电池组成。 其中,电化学储能电池采用异质结构Co2P-CoP-NiCoO2纳米阵列和锌金属分别作为正极和负极,在32 A/g下循环25000次后,容量保持率约为78%。因此,锌电池单元满足高比能量、高比功率和稳定性要求。此外,具有成本效益的成分(KOH、Zn、水)和不易燃的水系电解液可实现本质上的低成本和安全性。 图1. 水系锌电池和钙钛矿太阳能电池的电化学性能 基于异质结构Co2P-CoP-NiCoO2纳米阵列作为夹层接头电极,采用水系锌电池单元和高效的无空穴传输层碳基钙钛矿太阳能电池(C-PVK)模块制造SRZB。此外,基于锌电池单元和C-PVK模块之间的窄范围电压匹配机制,从而实现了SRZB的高整体效率。因此,该装置在32 A/g和2 A/g条件下的比功率为54 kW/kg,比能量为366 Wh/kg。 由于具有窄电压范围(1.40~1.90 V),该器件的效率约为6%,在200次光充电和放电循环中都保持了良好的稳定性(几乎无衰减)。由于使用具有成本效益的材料、安全的水性电解质和特殊的光充电模式,也满足了高安全性和低成本的需求。因此,集成的SRZB可以有效地实现4H1L目标,与传统的太阳能充电设备相比具有显著的优势。 图2. SRZB的长期循环性能和成本分析 Coupling aqueous zinc batteries and perovskite solar cells for simultaneous energy harvest, conversion and storage, Nature Communications 2022. DOI: 10.1038/s41467-021-27791-7 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/1f9a785e82/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 华科李箐Small: 过电位仅为22 mV! 富突出Cu@NiRu NTs用于高效电催化碱性HER 2023年11月1日 张淮浩Small:可公斤级制备的材料,助力5000次稳定储锂/钠! 2023年10月14日 Science:光谱技术大突破,实现单个分子的监测 2023年10月14日 吉大/长春理工AEM:基于MoS2/Pd 正极压电催化和能带弯曲助力Li−O2电池 2024年2月19日 张强/张云AEM:高电压金属锂电池的准局部高浓度电解质 2023年9月30日 JMCA:双相Mo2C/Mo3N2/C纳米片用于高效电催化析氢 2023年10月10日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交