新能源材料一周纵览049期
20160404-20160410

本期导读：下雨天太阳能电池和石墨烯很配哦，这个你知道吗?细菌做的电池可是不一般；黏土也可以用来制作高科技产品啦；斯坦福大学和美国橡树岭国家实验室对于同一种物质的研究分别取得进展；而且，各位吃货也要注意了，蘑菇可以用来制作电池哦，想知道吗？快来看看吧~

听说，下雨天太阳能电池和石墨烯很配哦
Graphene layer could allow solar cells to generate power when it rains

为了解决太阳能电池在下雨天不能发电的问题，中国海洋大学和云南师范大学的研究者们在电池上涂覆一层很薄的石墨烯薄膜。石墨烯中含有丰富的P电子，而雨水中含有纳、钙、胺等阳离子，在雨滴和电池的接触面上，雨水中的阳离子和石墨烯中的电子之间会产生电场（就像是电容器），这样就可以形成电压和电流。

相关文章发表在Angewandte Chemie上。

看卤素原子如何“上位”
ORNL tracks how halogen atoms compete to grow ‘winning’ perovskites

使用钙钛矿制作的太阳能电池效率高于传统硅太阳能电池，且成本更低。然而，这一新型电池性能还有待改善。通过研究卤素原子掺杂的钙钛矿晶体的结构特征，具有重要意义。美国橡树岭国家实验室科学家们使用氯、溴、碘离子促进钙钛矿晶体的生长，测试结果显示，只有碘离子可以在晶体中存在，其他的离子只能存在于晶体结构的外部。

相关文章发表在Journal of American Chemical Society上。

钙钛矿太阳能电池向前发展，斯坦福大学来接力
Scientists improve perovskite solar-cell absorbers by giving them a squeeze

斯坦福大学的科学家发现压力可以改变钙钛矿太阳能电池的性能。科学家们将样品放在一个金刚石做成的钻石砧上，对其施加一定的压力。样品的颜色本来是橙色的，处理之后，颜色变得更淡，这说明样品也可以吸收能量更低的光。同时，科学家们也发现，压力可以使太阳能电池的电压增加，导电性提高。

相关文章发表在ACS Central Science上。

电动机发热模型的成功建立
Taking the heat out of energy conversion

如果电动机内的温度过高，永磁体的磁性就会减弱，线圈的电阻也会变大，电动机的性能就会下降甚至不能正常工作，通过建立电动机的发热模型可以使设计师们设计出更好的产品。近日，新加坡科学技术与研究机构和伦敦帝国学院的研究者们成功地建立了这样的模型，而且模型的误差仅为2.4%。

细菌制作的电池
Experimental battery charges and recharges via bacteria

细菌可以从人类身体中吸收能量用于自身的生长和繁衍，那么可以使用细菌来制作电池，储存、释放能量吗？来自荷兰的科学家就做到了这一点。这种新型电池结合了两种已用的技术，第一是：生物燃料电池，发生氧化还原反应释放能量；第二是：微生物电合成，将电能转变为化学能储存在电池中。测试结果表明，经过16小时的充电后，电池可以持续供能8小时。

相关文章发表在 Environmental Science & Technology Letters上。

充电更快、更安全的电池
A step towards new, faster-charging, and safer batteries

铝电池的电极在充放电过程中会慢慢地降解，限制了它的应用范围。为了解决这一难题，科学家们制作了一种新的电极，这种电极以碳原子层或碳原子形成的类似泡沫的物质为原料，“泡沫”内部的间隙使得离子可以快速的通过，充电速率得到提高，而且连接电极的盐溶液不可燃，安全系数更高。经过测试，这种新型电池充放电次数达到7500次，而目前锂离子电池的循环次数为1000到3000次。

相关文章发表在Nature上。

黏土可以用来制备硅纳米片
Cost-effective production of hydrogen from natural resources

硅纳米片具有无与伦比的光电性能，很有可能应用于制备半导体和氢气。韩国的科学家发明了一种成本低、可大规模生产硅纳米片的技术，而原料就是黏土和盐。在反应温度550摄氏度到700摄氏度时，盐和黏土开始融化，熔融的盐会诱导纳米片的剥落，并会促进对黏土的化学还原反应。

相关文章发表在NPG Asia Materials上。

蘑菇做的这个电极，你可喜欢？
Researchers Cook up New Battery Anodes with Wild Mushrooms?

蘑菇有较好的弹性，韧性也较好，最有趣的是，其内部具有纤维网络结构，一种名字叫做Tyromyces fissilis的蘑菇内部含有很多纤维。科学家们将这些纤维结构（蘑菇）放在充满氩气的腔体内，对样品加热，促使其发生热分解，最后得到了纯净的碳单质并且还保留了原有的纤维结构。电子在使用这种碳单质制作的电极内部移动的速度增加，因此对电池充电更快。