凭借从植物界获得的灵感,澳洲研究人员设计出一种新型电极,能够提高现有太阳能存储能力3000%,也就是惊人的30倍!
近日,《科学报告》(Scientific Reports)刊发墨尔本皇家理工大学研究人员通过研究有机生命将能源摄取并储存到狭小空间的方法,设计了新型电极的相关研究成果。该论文题为“Bioinspired fractal electrodes for solar energy storages”。
该技术采用石墨烯作为基底,使用非常灵活,可以直接附加到太阳能电池上。也就是说,通过进一步改进,这也将可能应用到手机和笔记本电脑上面,从而直接利用太阳的能量,不会枯竭。
一直以来,以太阳能作为能量源所面临的一大问题就是持续有效的存储能力。为了克服这一问题,曾有工程师设计了超级电容器,能够极其快速地充电放电。不过,这种方法目前还无法应用到太阳能电池上面。
现在,墨尔本皇家理工大学研究人员通过研究有机生命将能源摄取并储存到狭小空间的方法,设计了新型电极。他们所借鉴的是北美地区常见植物:刺羽耳蕨(Western sword fern)。这种植物的叶片内布满了叶脉,使它们能够非常有效地储存能量,运输水分。
该项目研究人员Litty Thekkekara和Min Gu 教授以及刺羽耳蕨(Western sword fern)和受其启发制作的电极原型。
该项目的纳米工程师顾敏(音)介绍:“我们的电极借鉴了刺羽耳蕨叶子的碎型图案,就像自我复制排布的一样,类似雪花内部的微型结构。通过这种源于自然的高效设计,我们能够在纳米尺度提高太阳能存储能力。”如果将蕨类植物的叶片放大400倍,你就能清晰地看到他们的脉络,就像下图。这种精致的构造可谓天衣无缝,不得不让人感叹大自然的曼妙。
为了制造高传导性电极,研究人员通过激光对石墨烯进行处理。单原子厚度的碳纳米材料能够带来惊人的导电性能。在石墨烯电极上利用碎型设计,并将之与现在的超级电容器合并使用,项目组获得了30倍于普通储能设备的能力!目前,这项技术仍在初期试行阶段。如果未来能够得以推广,那将为我们的生活带来剧变。试想我们的生活不再需要担忧充电问题,那就是何等地悠哉。
来源:中国材料网http://www.matinfo.com.cn/mat2005/shangcheng/dongtai_nr.asp?id=81079
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
来自植物界的灵感:碎型石墨烯电极,能提高现有太阳能存储能力3000%!_上海硅酸盐研究所
上海硅酸盐研究所 免费考研网/2018-05-05
相关话题/设计 能源 植物 技术 生命
嘉定区关于科研院所技术产品发布会素材征集的通知_上海硅酸盐研究所
为深入实施创新驱动发展战略,大力提升知识产权文化氛围,嘉定区知识产权局于2018年继续举办4·26知识产权宣传周活动。2018年知识产权宣传周系列活动时间定于4月23日-27日,主会场设在嘉定创新创业大厦(平城路1055号),具体活动内容另行通知。为促进我区技术成果转化,系列活动中将邀请各科研院所与 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05【科技部】关于征集2018年度国家科学技术学术著作出版基金项目的通知_上海硅酸盐研究所
科技部已发布2018年度国家科学技术学术著作出版基金项目资助申请指南(详见附件)。 一、资助范围 (一)、学术著作出版基金资助范围包括:学术专著、基础理论著作和应用技术著作 (二)、2018年度重点资助方向: 1.在基础科学研究领域和重点领域(新一代信息网络技术、智能绿色制造技术、现代农业技 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05中子技术与闪烁体探测器_上海硅酸盐研究所
SEMINAR R&DCenter,ShanghaiInstituteofCeramics,CAS 上海硅酸盐研究所中试基地 KeyLaboratoryofTransparentOpto-fuctionalInorganicMaterials,CAS 中国科学院透明光功能材料重点实验室 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05无损检测技术在陶瓷制造与工业产品开发中的应用_上海硅酸盐研究所
SEMINARTheStateKeyLabofHighPerformanceCeramicsandSuperfineMicrostructureShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05ICPMS痕量放射性污染检测技术在稀有事件物理材料表征中的应用_上海硅酸盐研究所
上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05从小型试验装置到大型试验项目-高能物理领域机械设计所面临的挑战_上海硅酸盐研究所
上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05新能源纳米材料的设计和应用前景_上海硅酸盐研究所
SEMINARTheStateKeyLabofHighPerformanceCeramicsandSuperfineMicrostructureShanghaiInstituteofCeramics,ChineseAcademyofSciences中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05材料基因创新设计国际交流论坛_上海硅酸盐研究所
SEMINAR材料基因创新设计国际交流论坛时间:2017年12月18日(星期一)10:00地点:长宁园区2号楼607会议室欢迎广大科研人员和研究生参与讨论!联系人:刘茜(2413),王家成(2714),周遥(2404)Report1Flatland:thelandscapeof2Dmaterials ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05太阳能燃料光催化材料的理性设计与构筑_上海硅酸盐研究所
上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05声发射技术在陶瓷材料无损检测研究中的应用_上海硅酸盐研究所
SEMINARKeyLaboratoryofInorganicCoatingMaterials,ChineseAcademyofSciences中国科学院特种无机涂层重点实验室声发射技术在陶瓷材料无损检测研究中的应用报告人:王旭东首席研发工程师北京软岛时代科技有限公司时间:2017年11月15日(星 ...上海硅酸盐研究所 上海硅酸盐研究所 免费考研网 2018-05-05