Technologien, die Licht und Wasser in kohlenstofffreien Wasserstoff umwandeln könnte unbegrenztes Potenzial haben, aber sie wurden noch nicht richtig entwickelt. Jetzt Wissenschaftler an der Universität von Michigan, mit Hilfe des Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt haben ein Wasserspaltgerät aus billigen und reichlich vorhandenen Materialien, das mit jedem Gebrauch effizienter wird.
„Wir haben eine ungewöhnliche Eigenschaft in dem Material entdeckt, die es ermöglicht, effizienter und stabiler zu werden“, sagte Francesca Toma, Wissenschaftlerin in der Abteilung für chemische Wissenschaften des Lawrence Berkeley National Laboratory und leitende Autorin des neuen Papiers.
"Unsere Entdeckung ist ein echter Spielveränderer. Ich habe noch nie eine solche Stabilität gesehen."
Das neuartige Gerät wurde von Zetian Mi erfunden. Universität von Michigan Professor für Elektro- und Computertechnik. Das Gerät besteht praktisch aus einem kostengünstigen Halbleiter, der in der alltäglichen Elektronik weit verbreitet ist und die Effizienz und Stabilität früherer ähnlicher Technologien verdoppelt.
„Die einzigartige Plattform, die wir in den letzten zehn Jahren entwickelt haben, ist nicht nur für die solare Wasserstoffproduktion geeignet, sondern war es auch. sehr effektiv zur Umwandlung von Kohlendioxid in saubere Chemikalien und Kraftstoffe verwendet wie Methan, Methanol, Ameisensäure und Synthesegas, sagte Mi. „Was mir jedoch am meisten auffällt, ist ihre Stabilität in zahlreichen Studien, die von uns und unseren Mitarbeitern durchgeführt wurden.“
In den meisten Fällen ist die Effizienz eines künstliches Photosynthesegerät fällt bereits nach wenigen Betriebsstunden erheblich ab, aber dieses neue Material begann mehr freie Elektronen zu produzieren und konnte sie auch besser rekrutieren, um bei jedem Gebrauch Wasser zu spalten.
„Mit anderen Worten, anstatt schlechter zu werden, wurde das Material besser“, das Hauptautor der Studie Guosong Zeng, ein Postdoktorand in der Abteilung für chemische Wissenschaften des Berkeley Lab, sagte. Nach weiteren Studien mit Computersimulationen gelangte das Team zu dem Schluss, dass diese Effizienzsteigerung auf das Galliumnitrid im Gerät zurückzuführen ist.
Die Forscher hoffen nun, diese neuen Erkenntnisse nutzen zu können, um Entwerfen und bauen Sie effizientere künstliche Photosynthesegeräte zu geringeren Kosten. Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht. Naturmaterialien .