发电的最新进展是什么?

作者:

伦纳德凯利
更新日期:

2020年2月19日

伦纳德凯利认为物理学学士,辅修数学。他喜欢学术界和努力不断探索。

what-are-the-latest-developments-in-generating-electricity — 德黑兰时报

我们的社会需求不断增加的基础上,所以我们需要找到新的、创造性的方式来满足这些职业。科学家得到创造性的,下面是但最近的一些进步在新的和新颖的方式发电。

捡剩菜

能源的一部分的梦想是采取小行动,让他们为被动能量收集。Zhong Lin Wang(亚特兰大佐治亚理工学院)希望能做到这一点,从只有振动走能源发电机。它包括压电晶体,放出电荷时身体上的改变,和电极分层。晶体压两边时,小王发现电压比预测的3 - 5倍。的原因吗?令人惊讶的是,静电是进一步造成意外的费用交换!进一步的修改布局导致摩擦电王中林教授或腾。是sphere-based设计的左/右电极外观面,内表面包含一个滚动的硅球。过,产生的静电收集过程可以无限期延续下去,只要运动发生(内在的)。

盐水与石墨烯

原来,考虑到合适的条件下,你的铅笔技巧和海水可以用来发电。来自中国的研究人员发现,如果一滴海水被拖在石墨烯片在不同速度产生一个电压线性速度,速度的变化与电压的变化直接相关。这个结果似乎来自一个不平衡电荷分布的水时,无法适应费用里面和石墨烯。这意味着王中林教授可以成为现实——有一天(Patel)。

石墨烯薄片

但事实证明,片石墨烯也可以发电的工作当我们伸展出来。这是因为它是一个压电,材料由单原子厚度的床单的极化可以改变基于材料的取向。通过拉伸板,极化增加,导致电子流动增加。但表的数量确实起到了重要的作用,为研究人员发现,偶数堆栈没有极化但奇数的产生,以减少电压为堆积增长(Saxena“石墨烯”)。

淡水和盐水

可以用盐和淡水之间的差异提取离子存储发电。关键是渗透能力,或驱动器的淡水对盐水来创建一个完全异构的解决方案。通过使用金属氧化物半导体的atom-thin-sheet₂,科学家能够实现纳米通道,允许某些离子之间横向的两个解决方案,因为电表面电荷限制段落(Saxena“单身”)。

碳纳米管

最大的物质之一,近年来一直是碳纳米管的发展,或小圆柱结构的碳,有很多神奇的特性,如高强度和对称结构。另一个伟大的财产是电子解放,最近的研究表明,当碳纳米管被扭曲成螺旋模式和拉伸,“内部压力和摩擦”导致电子被释放。当绳蘸水,它允许收集的指控。在一个完整的周期,高达40焦耳的能量生成的线(Timmer“碳”)。

建设一个更Heat-Efficient电池

不是很好如果我们能够把我们的设备的能量产生热量和某种程度上重新转换成可用的能量?毕竟,我们正试图对抗宇宙的热寂。但问题是大多数技术需要使用大的温差,并超过我们的技术生成的。麻省理工学院和斯坦福大学的研究人员一直在努力改进技术。他们发现,一个特定的铜反应较低电压充电要求比在更高的温度,但问题是一个需要提供充电电流。这就是不同的iron-potassium-cyanide化合物的反应都派上了用场。温度差异会导致阴极和阳极切换角色,这意味着随着设备加热,然后冷却它仍将产生电流相反的方向和新的电压。然而,所有这一切被认为是这个设置的效率只有2%,但对于任何紧急技术改进可能(Timmer“研究人员”)。

建设一个更Solar-Efficient细胞

太阳能电池板是臭名昭著的是未来的路,但仍缺乏效率的许多愿望。这可能改变色素增感太阳能电池的发明。科学家们看了看光伏材料用于收集光发电的目的,找到一种方法来改变使用染料的性质。这种新材料容易在电子,使他们更容易帮助防止其逃脱,并允许更好的电子流也打开门收集更多的波长。这是部分原因是由于染料具有环状结构,鼓励严格的电子流。铜电解液,一个新的解决方案被发现,而不是昂贵的金属,有助于降低成本,但增加了重量,因为需要债券铜碳以减少短路。最有趣的部分?这个新细胞是最有效的在室内照明,近29%。最好的太阳能电池目前只公平在室内时为20%。这将打开一个新的门收集背景能源(Timmer“新”)。

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我们如何提高太阳能电池板的效率?毕竟,抑制大多数光伏电池转换所有的太阳能光子转化为电能是波长的限制。光许多不同波长时组件和一些必要的限制,以激发太阳能电池,所以只有20%的电力有了这个系统。另一种将太阳能热电池,光子,并将其转换成热量,然后转换成电能。但即使是这个系统的峰值在30%的效率,它需要大量的空间和需要光线集中到工作产生热量。但如果两个被融合进一个什么呢?(马毛绳)。

这是麻省理工学院的研究人员调查了。他们能够开发一个solar-thermophotovoltaic设备相结合的最佳技术首先将光子转换成热量,碳纳米管吸收。他们是伟大的为这个目的,也能够吸收的好处几乎整个太阳光谱。通过管道的热量转移,最终与硅和二氧化硅光子晶体层约1000摄氏度开始发光。这个结果在一个发射的光子更适合刺激电子。然而,这种装置只是与经济增长效率在3%,但它可能可以改进(如上)。

锂离子电池的替代品

还记得这些手机抓着火了吗?这是因为锂的问题。但到底是什么是锂离子电池吗?这是一个涉及有机溶剂和溶解盐的电解液。离子在这种混合流与缓解膜从而产生电流。这个系统的主要问题是树突的形成,即微观锂纤维。他们会建立,导致短路,导致热量ups和……火!一定必须有另一种可选择的…地方(Sedacces 23)。

塞勒斯Rustomji(加州大学圣地亚哥)可能有一个解决方案:基于燃气电池。溶剂将液化floronethane天然气而不是有机的。电池被指控,排干400次,而它的锂。举行的费用几乎是一样的初始费用,但锂只有20%原来的能力。另一个优势可燃性的气体是缺乏。如果穿刺,锂电池会与空气中的氧气,引起反应,但在气体的情况下它只是失去压力时释放到空气中,不会爆炸。作为一个额外的好处,气电池在-60摄氏度。加热电池如何影响它的性能还有待观察(如上)。