新型PEC电池可将光能转化为电能或化学能并长期有效存储

光电化学电池(简称PEC)是一种特殊的太阳能电池，它可以收集太阳能并将之电能或化学能——电解水并以氢能存储，然后供燃料电池使用。而德州大学阿灵顿分校取得的一项新进展，可以帮助这种清洁能源在智能电网中扮演更重要的角色。研究人员们找到了一种可以让PEC电池长时间保存收集到的电能，以便在后续释放的方法。

 

研究人员首次找到了可以长时间储存光电子能量的“电芯”。

当前，由PEC电池收集的能源还无法有效存储，因为电子很快就会“消失”并转入低能级——这也导致了此类电池尚无法作为清洁能源电网的一个可行方案。

由于产生的电力必须很快使用掉，不然就“作废”，因此在天气晴好的情况下，太阳能电池全力收集到的能量总会白白浪费掉。

现在，研究人员刘富强(音译)及其同僚，已经打造出了一种包含特殊设计的光电极的PEC电池(其组件可将传入的光子转换成电子)。

与此前的设计不同的是，这种混合了三氧化钨/二氧化钛(WO3/TiO2)光电极，可以长期且有效地存储电子，这为PEC电池在智能电网的普及中铺平了道路。

 

这种光电化学电池能够将太阳能转化为电力或化学能(以氢能的形式)。

该系统还包括了一个钒氧化还原液流电池(VRB)，作为一种早已实现的能量储存单元，它非常适合可长时间保持能量而不失去电荷。

尽管与锂离子电池相比，它的能量密度较低，但在安全性上却高于前者。它几乎不受极限温度的影响，而且可以简单地通过增加其电解质罐的大小的方式，来提升规模。

据研究人员介绍，钒液流电池与混合电极相处得非常融洽，这也让他们得以提高电流、容量、以及可逆性(感应电流效率高达95%)。

论文首席作者刘冬(音译)表示：“我们已经演示过同时对太阳能和电子进行可逆存储，即在黑暗条件下持续释放储存的太阳能”。

该团队现正着手打造更大规模的原型，并希望这项光化学电池技术能够更好地整合到智能电网中。有关这项研究的一篇论文，已经发表在最新一期的《ACS Catalysis》(美国化学学会-催化)期刊上。