前瞻技術脈動：能源技術（202505）

關鍵字：；；；；；；；()；

瀏覽次數：879｜歡迎推文：

科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2025年2月21日

圖、前瞻技術脈動：能源技術（202505）

化學研究人員改進太陽能技術以產生危害較小的溫室氣體
使用釕分子催化劑與化學改性的矽（稱為光電極），透過光能促進二氧化碳轉化為一氧化碳，從而提升其光催化轉換效率。

在ACS Energy Letters上發表的論文「p型矽的甲基終止能夠透過分子釕催化劑實現選擇性光電化學 CO₂還原」中，研究人員解釋了他們如何使用一種稱為甲基終止的過程，該過程使用簡單的有機化合物碳原子與三個氫原子鍵合，以修飾矽（太陽能電池的重要組成部分）的表面，以提高其利用陽光將二氧化碳轉化為一氧化碳的性能。研究人員使用了釕分子催化劑和一塊化學改性的矽（稱為光電極），利用光能促進二氧化碳轉化為一氧化碳，而不會產生不必要的副產品，例如氫氣，從而使碳轉化過程更加有效二氧化碳轉化為其他物質。
參考資料：Chemistry researchers modify solar technology to produce a less harmful greenhouse gas. TechXplore. 2024/04/02.

新研究揭示全固態電池的熱穩定性增強
傳統鋰離子電池使用有機液體電解質供電，長期以來存在火災與爆炸的高風險。為了提升安全性，可以採用不易燃的無機固體電解質，發展全固態電池(ASSB)，以降低風險並提高穩定性。

在追求下一代固態電池的過程中，硫化物固態電解質已成為有前途的材料。然而，由於硫化物固體電解質和電極材料之間的界面處的放熱反應和爆炸性分解產物而引起的與熱不穩定性相關的挑戰仍然存在。研究小組在LCO等各種正極材料中觀察到其他鹵化物固體電解質（包括 Li₃YCl₆和Li₂ZrCl₆）具有類似的正面結果。研究人員強調了這些發現的重要性，指出它們提供了一種增強固態電池熱穩定性的新方法，並為未來的安全電池系統提供了基本的設計標準。陰極和固體電解質之間的相互作用在控制ASSB熱穩定性方面的關鍵作用，並強調了其對安全電池系統固體電解質的設計和開發的潛在影響。
參考資料：New study reveals enhanced thermal stability in all-solid-state batteries. TechXplore. 2024/04/09.

驅動未來：無偏置PEC電池實現前所未有的效率
關於降低光陽極偏置消耗的研究主要聚焦於工作電極(working electrode)，卻忽略了輔助電極(counter electrode)的極化影響，以及陽極氧化與陰極還原半反應之間不明確的協同效應。為了彌補這一缺口，本研究提出一種實驗方法來測量雙電極光電化學(PEC)電池中的偏置分佈，並系統性探討光電化學全水分解(OWS)電池中具代表性的光陽極與鉑(Pt)陰極之間的偏置分佈。

由中國科學院研究團隊發表於《National Science Review》期刊的研究成果指出，該團隊引入了一種實驗方法來測量雙電極光電化學(PEC)電池中的偏置分佈，顯示氧氣釋放反應(OER)並不總是限制速率因素，且偏置消耗取決於光電壓(photovoltage)和費米能階(Fermi level)等因素。研究團隊透過酸鹼值調控和耦合半反應調整偏置分佈，提出了一種用於相容性評估的描述符號，從而製造出一個高效率的無偏置PEC電池，實現了5.3 ± 0.2 mA cm^-2的光電流。(1024字；圖1)
參考資料：Powering the Future: Unbiased PEC Cells Achieve Unprecedented Efficiency. SciTechDaily. 2024/04/11.

前瞻技術脈動：能源技術（202504）
前瞻技術脈動：環境永續（202504）
前瞻技術脈動：環境永續（202503）
前瞻技術脈動：智慧農業（202501）
2025年全球核能發電將創歷史新高，全球電力轉型的關鍵戰略
前瞻技術脈動：能源技術（202503）

歡迎來粉絲團按讚！

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------