目前，汽車行業(yè)及其他行業(yè)都在努力提高可充電電池和燃料電池的性能。據(jù)外媒報(bào)道，日本筑波大學(xué)的研究人員有了一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)這一愿景。研究人員揭示了，在室溫下，紫外線能夠調(diào)節(jié)鈣鈦礦晶體中氧化物離子的傳輸情況。
紫外線脈沖（圖片來源：筑波大學(xué)）
而電池和燃料電池的性能就取決于電解質(zhì)內(nèi)電子和離子的運(yùn)動(dòng)情況。在電解質(zhì)內(nèi)調(diào)節(jié)氧化物離子的運(yùn)動(dòng)可以提升未來電池和燃料電池的功能，例如，可以提高能源存儲(chǔ)和輸出的效率。利用光調(diào)節(jié)離子的運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)展了能量輸入來源，迄今為止，此種技術(shù)只在質(zhì)子等小離子中得到展示。因此，筑波大學(xué)的研究人員們正在克服這一限制，讓離子的運(yùn)動(dòng)也能得到調(diào)節(jié)。
Masaki Hada教授表示：“傳統(tǒng)上而言，在固態(tài)材料中運(yùn)輸重原子和離子非常具有挑戰(zhàn)性，因此我們致力于設(shè)計(jì)一種簡單的方式以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，此種方式能夠與可持續(xù)的能源輸入集成在一起?！?BR> 為此，研究人員將研究重點(diǎn)放在與燃料電池研究中的常見材料類似的鈷雙鈣鈦礦晶體。他們發(fā)現(xiàn)，在室溫下，將紫外線光照射在該晶體上時(shí)，可以在不破壞晶體的情況下轉(zhuǎn)移氧化物離子，這也意味著晶體的功能得以保留。
研究人員解釋道：“電子衍射結(jié)果、光譜學(xué)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的計(jì)算都證實(shí)了這一現(xiàn)象。在傳遞能量為每平方厘米2毫焦耳時(shí)，大約有6%的氧化物離子會(huì)在幾秒內(nèi)在晶體內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的失序情況，但是不會(huì)破壞晶體?！?BR> 通常而言，鈷氧鍵會(huì)極大地限制氧化物的移動(dòng)情況，但是經(jīng)過紫外線誘導(dǎo)的電子運(yùn)輸能夠破壞此類鈷氧鍵，這有助于氧化物離子以一種能夠與存儲(chǔ)光能量輸入相關(guān)的幾種狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。
此類研究成果有各種應(yīng)用，如果更深入了解如何利用光操控與能量存儲(chǔ)相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)，同時(shí)又不破壞晶體，將能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化的可再生能源系統(tǒng)。
（轉(zhuǎn)載）
