佛羅里達中央大學助理教授楊陽研究小組在可持續能源系統工作中開發了兩項有前途的儲能技術。
楊先生認為，可以廉價，高效地生產和儲存能源作為能源和環境危機的潛在解決方案的革命性體系。
“我們試圖將太陽能轉化為電力或化學燃料，我們也試圖將化學燃料轉化為電力，所以我們做不同的事情，但都與能源有關，”楊在2015年來到UCF並在納米科學技術中心和材料科學與工程系任職。
研究人員的技術之一將升級在當今筆記本電腦，智能手機，便攜式電子產品和電動車輛中無處不在的鋰基電池。另一個提供比鋰電池更安全，更穩定的替代品。
高性能電池用電極
最近在“能源材料”雜誌上報導，UCF研究人員設計出了一種新型電極，顯示出優良的導電性，在高溫下穩定，製造便宜。最重要的是，它可以使高性能鋰電池重新充電數千次而不降解。
當離子通過電解質從負極或陽極通過正極或陰極時，電池會產生電流。
楊氏集團開發了由硫化鎳和硫化鐵的薄膜合金製成的電池陰極。這種材料的組合對其新電極帶來巨大的優勢。
自身，硫化鎳和硫化鐵各自顯示良好的導電性。研究人員發現，當電導率相結合時，電導率更好。
通過將硫化鎳 - 硫化鐵薄膜製成陰極，能夠提高電導率，然後對其進行蝕刻，以形成微觀納米結構的多孔表面。這些納米孔或多孔結構大大擴大了可用於化學反應的表面積。
“這是真正的變革性薄膜技術，”楊說。
所有電池在排水和重新充電後最終會開始降級。優質的鋰基電池可以在開始損耗容量之前耗盡約300到500次。測試顯示電池與鎳硫化物 - 硫化鐵陰極可能耗盡並充電超過5000次，然後降解。
楊氏小組的研究人員鄺亮和凱爾·馬庫斯一起工作。合作人士包括樂週，李連倫，塞繆爾·德·奧利維拉，尼娜·奧洛夫斯卡婭和永浩·索恩，UCF和中國吉林大學張守峰，賴斯大學李麗倫。
用於更好的儲能的新催化劑
楊實驗室的研究生研究人員還開發出了一種新型高效電池催化劑，具有優於常規電池的優點。
金屬空氣電池，燃料電池等能量儲存和轉化應用依賴於化學反應產生電流。反過來，這些反應需要有效的催化劑來幫助他們。貴金屬包括鉑，鈀和銥已被證明是有效的催化劑，但它們的高成本和差的穩定性和耐久性使得它們對於大規模商業化是不切實際的。
由Wenhan Niu，Zhao Li和Kyle Marcus領導的楊氏研究組織研究人員開發了一種新的製備催化劑的方法，該催化劑具有石墨烯基質，石墨烯是具有單一原子厚度的高導電性二維材料。
據上週在先進能源材料報導，他們通過在鋅空氣電池中進行測試，顯示出其催化劑納米級結構的有效性，表明其能耗被多次耗盡和充電。
電催化劑比在鋰電池中發現的揮發性化合物更安全，更穩定，並且可以在雨水，極端溫度和其他惡劣條件下起作用。而不需要貴重金屬，可以更便宜地製造。
