英国研究人员开发了一种带有由二氧化钒制成的光电阴极的电池，用于收集光并储存锌离子和氧化锌作为电荷传输层。该设备在 500 次循环后显示出约 1.2% 的效率和约 73% 的容量保持率。
剑桥大学的研究人员开发出一种可光充电的锌离子电池，能够收集和储存太阳能。这些电池被认为是发展中国家离网社区的低成本能量收集和存储解决方案，迈克尔沃尔德教授表示。
该电池由二氧化钒 (VO2) 制成的光电阴极构成，用于收集光和储存锌离子和氧化锌 (ZnO) 作为电荷传输层。选择二氧化钒是因为它在可见光谱中的带隙能量和显着的快速充放电动力学。此前，作者已经在表面约 100cm 2 和 64cm 2光学窗口的电池中实现了光电池，该光学窗口允许光线到达氧化钒并为电池充电。
在提议的配置下，电子被提取到 VO2 光电阴极的导带，然后通过氧化锌 (ZnO) 层传输到碳纤维 (CF)，该层也用于阻挡空穴。
研究人员说：“电子提取和阻断 VO2 中的空穴的这种联合作用导致光充电，”研究人员说，并指出 ZnO 层用于电荷传输，而 VO2 用于能量存储。
ZnO 层涂覆在集电器上，VO2 光电阴极直接合成在 ZnO 层上。
“这改进了电荷分离和活性材料之间的界面，与 VO2 与电子传输材料物理混合的材料相比，光转换效率提高了 2.8 倍，”学者们说。
该电池的效率约为 1.2%，而使用其他光电阴极材料制造的类似电池的效率约为 0.6%。在 500 次循环后，它还表现出约 73% 的容量保持率。
“下一步是在现实条件下测试这些电池，”沃尔德说。研究人员所描述的“Vanadium dioxide–zinc oxide stacked photocathodes for photo-rechargeable zinc-ion batteries”，最近发表在英国皇家化学会的期刊的材料化学甲皇家化学学会。
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