麻省理工學(xué)院研究人員近日在《Nano Letters》上發(fā)表文章指出，他們發(fā)現(xiàn)了碳納米管材料在太陽能存儲方面的創(chuàng)新應(yīng)用，能夠快速、大量存儲和釋放太陽熱能。該項工作由該校材料科學(xué)與工程系電力工程副教授Jeffrey Grossman領(lǐng)導(dǎo)，其研究團隊曾在去年精確揭示了二釕富瓦烯（fulvalene diruthenium）分子存儲和釋放熱能過程的工作原理。但由于釕存在著稀缺性和成本高等問題，研究人員開始尋找其他擁有相同結(jié)構(gòu)、能表現(xiàn)出同樣行為的候選材料，成果現(xiàn)今揭曉——偶氮苯功能化碳納米管。研究人員表示，該研究概念同時可用于其他許多新的材料，他們將探索更多可用材料以擴大應(yīng)用范圍。
研究人員指出，這一材料不僅較之前含釕的材料更加低廉，而且在固定空間內(nèi)儲能能量密度要高出1萬倍，已可與鋰離子電池相媲美�？刂铺枱崮艽鎯Φ年P(guān)鍵是材料分子能夠采取的在兩個穩(wěn)定態(tài)之間的能量勢壘，關(guān)系到長期穩(wěn)定性。能量勢壘太高，分子將很容易返回未儲熱狀態(tài)，不能長時間儲能；勢壘太低又不容易在需要時釋放能量。研究人員開發(fā)的碳納米管材料針對此問題進行了優(yōu)化，通過將能量收集和儲存步驟合二為一簡化了過程。研究人員同時坦承，這一應(yīng)用存在的限制之一是僅用于供熱應(yīng)用，如需發(fā)電則需要增加轉(zhuǎn)化步驟，利用熱電設(shè)備或產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動發(fā)電機。
研究人員指出，這一材料不僅較之前含釕的材料更加低廉，而且在固定空間內(nèi)儲能能量密度要高出1萬倍，已可與鋰離子電池相媲美�？刂铺枱崮艽鎯Φ年P(guān)鍵是材料分子能夠采取的在兩個穩(wěn)定態(tài)之間的能量勢壘，關(guān)系到長期穩(wěn)定性。能量勢壘太高，分子將很容易返回未儲熱狀態(tài)，不能長時間儲能；勢壘太低又不容易在需要時釋放能量。研究人員開發(fā)的碳納米管材料針對此問題進行了優(yōu)化，通過將能量收集和儲存步驟合二為一簡化了過程。研究人員同時坦承，這一應(yīng)用存在的限制之一是僅用于供熱應(yīng)用，如需發(fā)電則需要增加轉(zhuǎn)化步驟，利用熱電設(shè)備或產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動發(fā)電機。
