離子電池有新突破 低溫太陽能電池成功研發

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新式電極設計可望實現快速充電

　　美國普渡大學(Purdue University)的研究人員爲锂離子電池開發出一種新的電極設計，利用钖氧奈米粒子網路取代傳統的石墨電極，可望使電池的充電時間從幾個小時縮短到幾分鍾內完成。

　　當今大多數锂離子電池的陽極都是由石墨制造而成的，理論上只能達到372mA-hr/g的最大儲存容量，因而阻礙了電池技術的進步。

　　普渡大學的研究人員以基于“多孔互連”钖氧化物結構的陽極進行一系列的實驗，這種钖氧結構能夠實現比石墨充電容量理論值更高兩倍的儲存容量。根據研究人員的展示，這種實驗性的電池陽極能夠在30分鍾內完成充電，並提供430mA-hr/g的儲存容量。

　　這種新的電池陽極是由互連的钖氧化物奈米粒子“有序網路”所組成的，使其十分適用于實際的商業生産。普渡大學化學工程副教授Vilas Pol解釋，因爲它們只需透過在沸水中添加錫醇鹽先質後再進行熱處理即可合成。

　　Pol說：“這是一種在沸水中加熱金屬-有機先質的簡單快速方法。所采用的先質化合物是固體錫醇，這是一種類似于具有成本效益以及廣泛使用的钛醇鹽，未來也會成爲完全可負擔得起的材料。”

　　這項研究已發表于最新一期的《先進能源材料》(Advanced Energy Materials)期刊上。

　　在電池的充放電周期，當錫氧化物奈米粒子在加熱到攝氏400度時，就會自組裝成爲一種含孔隙的網路，而使材料膨脹、收縮或呼吸。

　　“這些孔隙空間在此結構中非常重要，”普渡大學博士後研究助理Vinodkumar Etacheri說，“如果少了適當的孔隙大小，以及各個錫氧化物奈米粒子之間的互連，就會使電池發生故障。”

　　低溫太陽能電池成功研發 效率高成本低

　　近日，美國設備專業公司Natcore Technology的科學家宣布，通過結合專有先進技術與鐳射加工技術，Natcore已研發出一種全低溫、鐳射加工的太陽能電池。

　　Natcore科學家聲稱，Natcore工藝中無需溫度高于350攝氏度的步驟。得益于精制的工藝，太陽能電池的功率輸出大幅提升，生産成本卻進一步下滑。科學家團隊最新實驗證實電池的開路電壓已高于0.6 V，這已向他們的短期目標(0.65V)邁進了一大步。在進一步細化下，首批電池的效率已等于或高出當今最佳的商業電池。

　　Natcore下一步戰略計劃將黑矽抗反射控制技術運用進太陽能電池，將電池的前觸點移至背部，即所謂的互相交錯接觸模式。消除前觸點能夠令吸收進的太陽光線增加3%-4%，從而提升電池的轉換效率。

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