技术:植物动力激发分子电池

 作者:慕容粱     |      日期:2017-09-01 14:08:05
作者:ANDY COGHLAN美国的化学家已经构建了一种模仿光合作用的分子,这是植物利用太阳光能量的过程这使得直接由太阳光充电的分子电池的前景更加接近该分子产生1.5伏特,就像普通干电池一样,如个人立体声电池由光驱动的实验性分子“电池”之前已经制成,但新的是首先以固体而非液体形式工作的电池这应该使得更容易钩入电路并结合到电气设备中但更重要的是,这种新分子的捕获电荷效率是其前任产品的三倍以上,并且保留了十倍的电荷伊利诺伊州阿贡国家实验室化学部的Michael Wasielewski及其同事花了五年时间评估了几十种人工叶绿素,这种化合物使植物能够通过吸收阳光来制作食物在计算机模拟的帮助下,他们计算出了新分子所需的形状然后他们定制了这个分子,在碳氢化合物骨架的预选位置选择了电池的三个“工作部件”像普通电池一样,该分子有两个电荷存储极,每端一个被称为卟啉环的分子的一部分通过吸收太阳光来进行该过程,其将电子激发成异常的能量状态 “卟啉然后将激发的电子踢到分子的醌组分中,因此(醌)获得负电荷,”Wasielewski说与此同时,三重奏的第三个组成部分,称为TAPD,将其中一个自己的电子捐赠回卟啉环,使其保持中性丢失了电子的TAPD最终带正电荷 TAPD和醌一起保留的时间长达4毫秒,是其他任何合成分子的10倍(Technology,1990年5月26日)此外,67%的光能被困为电荷;之前实现的最佳产量为15%,而今天的硅基太阳能电池仅能捕获约20%的光 Wasielewski和他的同事现在正在寻找将分子连接到电路的方法一种选择是将分子排列在导电聚合物薄膜中,当暴露在阳光下时,该薄膜将电流馈送到导线中 Wasielewski希望最早应用该分子作为催化剂通过构建适当定制的分子,化学家可以选择性地将捕获的电荷引导到氧化或还原反应中,