从麻省理工学院的工程师(麻省理工学院),九州大学在日本已经演示了如何光可以用来提高燃料电池的效率,锂离子电池,和其他设备基于带电离子的运动。

根据这项研究,光可以用来刺激电子提高导电。这可以广泛的应用于各种设备,包括太阳能电池。

但有些设备取决于离子的运动而不是电子。锂离子电池是一个典型的例子,他们依靠锂离子的运动在电池充电和放电。

类似地,燃料电池取决于氢和氧离子的运动来发电。

研究指出,背后的材料基于离子的运动是陶瓷的应用程序。陶瓷是由微小的晶体颗粒发射在高温下形成一个致密的结构。但问题出现了,因为这些快速离子在晶界被屏蔽。

“我们发现,离子电导率-离子可以移动的速度,因此,如何有效生成的设备——往往是明显退化,离子被封锁在这些晶界,”哈利说l·图尔教授陶瓷和电子材料在麻省理工学院材料科学与工程系。

使用新的方法,工程师们演示了如何光可以降低晶界离子遇到的障碍。

为了证明他们的观点,研究者们展示了使用的光氧离子的运动通过固态电解质的二氧化铈和钆。

在这一最新发展,威廉•Chueh斯坦福大学材料科学和工程学副教授,说:“虽然电子的运动光照明下的广泛研究,离子的运动现在才收到关注。图尔和他的同事们的工作表明,照明材料燃料电池,电解槽,电池可以显著降低离子运动的瓶颈。”

工作可能有广泛的应用,包括提高锂电池电解质的性能通过增加进料量。

研究人员指出,有些设备基于离子电导率,像固体氧化物燃料电池,必须在高温(约700摄氏度)的离子克服和穿越晶界障碍。和高温,反过来,把自己的问题。

“我们的梦想是看看我们是否能克服障碍的使用不需要热的东西。我们可以得到相同的导率与另一个工具吗?这个工具是光,之前没有测试在这种情况下。”Defferriere说,研究生在麻省理工学院材料科学与工程系。

这项工作是由美国能源部支持,促进日本社会科学,瑞士国家科学基金会,美国国家科学基金会,Equinor。

去年12月,麻省理工学院的研究人员宣布,他们已经开发出一种新型电极材料,他们相信可以集成到一个半固态电池储存可再生能源的成本效益。

早些时候,研究人员从亥姆霍兹乌尔姆研究所和大学所领导发达一个新的锂金属电池,声称提供一种极高的能量密度每公斤560瓦特时的稳定性好。