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編者按：據(jù)外媒報(bào)道，目前為燃料電池生產(chǎn)氫的主要方法之一就是利用人工光合作用將水分解成氧氣和氫氣，但現(xiàn)在一種新型的混合裝置將不僅能夠產(chǎn)生氫而且還能把一些原本會(huì)被浪費(fèi)掉的能源轉(zhuǎn)化成電能。雖然最近利用人工光合作用制氫取得了巨大進(jìn)展，但它仍舊存在效率問題。

許多光合作用只能利用到照射到它們的陽(yáng)光的個(gè)位百分比，相比常規(guī)光伏系統(tǒng)則低太多，后者的光轉(zhuǎn)換率能達(dá)到20%并且已經(jīng)最高的甚至能實(shí)現(xiàn)45%。

來自伯克利實(shí)驗(yàn)室和人工光合作用聯(lián)合中心(JCAP)的研究人員則將硅效率的降低歸咎于水分解裝置的非硅成分。

該項(xiàng)研究首席作者Gideon Segev表示，這就像是在用一檔開車，雖然能收到能量，但因?yàn)楣铔]有發(fā)揮它的最大效率，其大部分活躍電子都無處可去，于是它們?cè)诒挥脕磉M(jìn)行有用的工作之前就已經(jīng)失去了能量。

或許解決這個(gè)問題的答案出奇得簡(jiǎn)單--為什么不讓這些電子離開呢？為了做到這一點(diǎn)，研究人員在設(shè)備硅部分的后邊增加了第二個(gè)電接觸。這樣就能將太陽(yáng)光產(chǎn)生的電流分開，進(jìn)而使得一部分電流將水分解成了氫和氧，另一部分則以電能的形式儲(chǔ)存了下來。研究人員將這種全新的設(shè)備稱為光電化學(xué)和伏打混合(HPEV)電池。

作為參考，研究人員還計(jì)算出了使用硅和釩酸鉍的傳統(tǒng)人工光合作用設(shè)備的效率為6.8%，而HPEV電池卻擁有13.4%，再加上產(chǎn)生氫的6.8%電池總共能夠達(dá)到的效率足足有20.2%。

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Nature Materials》上。

原標(biāo)題：新技術(shù) | 新型混合電池“打破”傳統(tǒng)技術(shù)