随着气候危机持续恶化，研究人员正试图找到解决清洁能源问题的方法，例如太阳能储存。
本文综述了各种闭式和开式光增强可充电金属电池的工作原理、器件结构和性能的最新进展，探讨了它们面临的挑战和未来的发展方向。图片来源:纳米研究能源。清华大学出版社。
太阳能被认为是最好的可再生资源之一。然而，它的困难阻碍了广泛采用和替代传统能源。由于太阳能在全天和全年都有变化，所以有一个强大的存储系统是必不可少的。
目前，太阳能通过太阳能电池转化为电能，但太阳能电池缺乏长期储存能量的潜力，而且孤立的电池存储系统成本高且不方便。为了解决这一问题，科学家们正在试图确定将太阳能的存储容量和能量转换需求整合到单个设备中的方法。
早期试图简化太阳能转换和存储的尝试将两种不同的组件集成到一个复杂的设备架构中，最终导致笨重、昂贵和低效。然而，在将这些元件集成到一个装置中取得了相当大的进展，该装置共享元件，并大大减少了早期设计的问题。
这项研究发表在该杂志上纳米研究能源5月26日th, 2022年。
在地球表面接收到的太阳能量高达10万太瓦时，完全满足全球每年16太瓦的能源消耗需求．
薛海荣，研究作者，中国材料科学研究所助理教授
雪继续说道,“然而，就像风能一样，太阳能是间歇性的，因为波动是孤立的。为了平衡供应和需求，转换后的太阳能需要储存在其他能源储存设备中。”
”因此，在太阳能电池中引入合适的能量存储技术，使太阳能得到有效利用，并在需要时提供所产生的电力是势在必行的补充道,“雪。
介绍了锂硫电池、锂离子电池、锌离子电池、锌碘电池、锂碘电池、锌氧电池、锂氧电池和锂二氧化碳电池六种光增强可充电金属电池的应用进展。
作者描述了各种电池的优点和缺点，以及如何将其用于太阳能发电的电力转换和存储。例如，在手机、电动汽车和笔记本电脑等现代电子设备中使用的可充电锂离子电池就是有效的。然而，由于其复杂的结构，将很难规模化使用太阳能。
科学家们表示，这项技术仍处于初级阶段，仍有更多的研究需要进行。他们认为，进一步提高太阳能储存的下一步是利用光增强可充电金属电池。
探索更合适的电极材料和优化电池的器件结构是必要的．在实际应用中，稳定性和安全性问题必须得到解决和改进。
薛海荣，研究作者，中国材料科学研究所助理教授
雪继续说道,“虽然光增强可充电金属电池的发展速度相当快，但大多数研究仍处于实验室试验的早期阶段。”
”通过解决一些涉及工作机制、电极材料和电池结构设计的关键挑战，目标是证明光增强可充电电池在电子和光电子器件中的可行应用”雪说。
此外，科学家们希望探索这种技术如何应用于其他类型的存储系统和能量转换。
该研究的其他贡献者包括南京林业大学化学与材料科学系的龚浩;昆士兰大学化学工程学院和澳大利亚生物工程与纳米技术研究所的yuuke Yamauchi;以及日本国家材料科学研究所国际材料纳米结构中心的佐佐木孝和马仁智。
本研究得到了江苏省自然科学基金、中国博士后科学基金、江苏省电化学储能技术重点实验室和JST-ERATO山内材料空间构造工程项目的资助。
期刊引用:
色调、H。等．(2022)用于太阳能转换和存储的光增强可充电高能量密度金属电池。纳米研究能源．doi.org/10.26599/NRE.2022.9120007．
来源:http://www.tup.tsinghua.edu.cn/en/index.html