高效太阳能制氢系统

电导率很低 ， 只能达到液态电解液 的十分
高效太 阳能制 氢 系统
据 美 国物 理 学 家 组 织 网报 道 ， 日前 美 国杜克 大学 的研 究人 员 发 明 了一 种 可铺 设 在屋顶的太阳能制氢系统。该系统生产的 氢气无明显杂质 ， 在效 率上 也远高于传统 技术 ， 能让太 阳能 发挥更 大 的用途 。 新 系统 与传统 太 阳能集 热 器 在外 观 上 区别并不大 ， 但实 际上它主要 由一系列镀 有铝和氧化 铝的真空管组成 ， 部分真空 一 氢燃 料 电池 转 化 为 电能 ， 能 通 过 压 缩 的 也 形式 储存起 来 以供 日后 使用 。 负责该研 究 的杜 克 大 学 工程 学 院机 械 工程学 和材料 学助理 教授尼 克 ・ 茨称 ， 霍 该 装置可吸收 高达 ９％的太 阳热 能 ， ５ 由环境 散 发 出去 的则 非 常 少。这 一 装 置 能让 真 空 管 中的温度达到２０Байду номын сангаас氏度 ， ０ 而相比之下， —个 标准的太阳能集热器只能将水加热到 ６ ｏ摄
光 学精 密 机 械
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“ 离 子 ＂ 态 锂 电 池 超 固
据 美 国 物 理 学 家 组 织 网报 道 ， 一个 日 本 研究 小组 开发 出一 种 能像 电解 液一 样 产 生 电流 的 固 态 电介 质 ， 用 其 制 造 出 了固 并 态 锂 电池 ， 导 电性 可 达 到 现有 液 态 锂 离 其 子 电池 的水平。研究人员表示 。 由于 固体 更 紧密 坚 固 ， 种 高 导 电性 的 固 态 锂 电 池 这 能在更 宽 的温 度 范 围下 供 电 ， 抗 物 理 损 抵 伤 和 高 温 的 能 力 更 强 。相 关 研 究 发 表 在 《 自然 ・ 材料学》 。 上 锂离子 电池由于能效 密度高 、 再充性 能好、 使用损耗小等优点 ， 普遍用于消费 电 子领域和 电动汽 车。 目前 高能效、 高密度 的化学 电池 只能 靠 液 态 电介 质 才 能 实 现 ， 而 液态 介 质 比较 脆 弱 ， 要 给 电池 附 加 多 需 重 安全 防 护 措 施 ， 就 使 得 大 型 电 池 系 统 这 既 复杂 又 昂贵 。而现 有 的固体 电介质 实 际 之一左 右 ， 温度 变化 较 敏感 ， 作 温 度 限 对 工 制在 了 ５ ℃到 ８ ｃ 围。 Ｏ Ｏｃ范 。 研 究 小 组 开 发 的 称 为 锂 超 离 子 导 体 （ｉ Ｇ Ｐ Ｓ２ 的新材料 ， Ｌｌ ｅ２ １ ） Ｏ 仍然用锂作离子 导体 ， 但给它们涂了一层 晶体结构层 ， 天然 晶格 就成 了允许 离 子 通 过 的／ ： 。 层 结 ．ｆ 外 ＩＬ ， 构生 成 了让 离子 能 够运 动 的通 道 。他 们 对 这种 固态 锂 电 池 进 行 了测 试 ， 现 其 在 导 发 电性 能上达 到 了现有 液 态锂 离 子 电池 的水 平， 而且新 电池 能在 一ｌ０ 到 ｌｏ 之 间 ｏ℃ ０℃ 的温度范围内工作。 研究人 员 指 出 ， 种 固态 电介 质 电池 这 在制 造上易 于成 型 、 压 和组装 ， 造工 艺 模 制 更加 简 单 而 廉 价 ， 定 性 好 不挥 发 。如 果 稳 大 量 生 产 有 望 降 低 消 费 型 电 子 设 备 的价 格， 尤其是 在 电池 就 占了 近 一 半 成 本 的 电 动汽 车领域 。
由蛛 丝蛋 白制成 的 “ 防弹 皮 肤＂
据 英 国《 日邮报 》 道 ， 兰 的科 学 每 报 荷 家 日前 通 过基 因工程 技 术 用 蛛 丝蛋 白制 成 了一种高强度人造皮肤 ， 这种 “ 皮肤” 至 甚 能够抵御子弹的射击而不被穿透。 实 验 中 ， 究 人 员 首 先 通 过 转 基 因技 研 时代所 使用 的箭 头 ， 以试 想 一 下 ， 果穿 可 如 上这 种蛛 丝纤维 制 成 的 防弹 背心 会 是 怎样
管中还填充 有起催化剂作用 的纳米颗粒。 其中反应物质主要为水和 甲醇。与其他基 于太阳能 的系统 一样 ， 新系统也从 收集 阳 光开始 ， 而后 的 过 程 却 截 然 不 同 。当铜 但 管 中的液 体 被 高 温 加 热后 ， 催 化 剂 的作 在 用下就能产生氢气 。这些氢气 既可以经由
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氏度到 ７ 摄 氏度。在高温作用下 ０ 该系统 制氢的纯度和效率远高于传统技术。 霍茨说， 他将新系统与太阳能电解水制 氢系统和光催化制氢系统的火用（ 指定状态 下所给定能量 中有 可能做 出有用功 的部 分 ） 效率进行 了对 比， 结果发现 ， 系统火用效 新
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光学精密机械
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率的理论值分别是 ２ ．％（ ８５ 夏季） １．％ 和 ８５ 个建筑在冬季的生活用 电需求 ， 而夏季产 （ 冬季）而传统系统在夏冬两季的火用效率 生 的电力甚 至还 能 出现 富 余 。这 时业 主可 ， 则 只有 ５ 到 １％ 和 ２ ５ 到 ５ 。相关 研 以考 虑关 闭部 分 制氢 系 统 或者 将 多余 的 电 ％ ５ ．％ ％ 究 成果在 美 国机械 工程 师 协会 ２ １ 能源 力 出售 给电 网。 ０ １年 与燃 料 电池 会议上进行 了公布 。 霍茨说 ， 较 为 偏 远 或 不 易 获 取 其 他 对 太阳能甲醇混合系统是最便宜 的解决 能源 的地 区， 种新型太 阳能制氢 系统将 这 方案 ， 但系统的成本 和效 率会因安装位置 会是一个非常好 的选择。目前他正在杜克 的不 同而有 所 区别 。在 阳光 充 沛 地 区 的屋 大 学建 造 一 个 试 验 系 统 ， 以便 对 其 进 行 更 顶铺设这种太 阳能装 置 ， 大体 上能满足整 为全 面的测 试 。