英國研究人員開發了一種帶有由二氧化釩制成的光電陰極的電池，用于收集光并儲存鋅離子和氧化鋅作為電荷傳輸層。該設備在 500 次循環后顯示出約 1.2% 的效率和約 73% 的容量保持率。

劍橋大學的研究人員開發出一種可光充電的鋅離子電池，能夠收集和儲存太陽能。這些電池被認為是發展中國家離網社區的低成本能量收集和存儲解決方案，邁克爾沃爾德教授表示。

該電池由二氧化釩 (VO2) 制成的光電陰極構成，用于收集光和儲存鋅離子和氧化鋅 (ZnO) 作為電荷傳輸層。選擇二氧化釩是因為它在可見光譜中的帶隙能量和顯著的快速充放電動力學。此前，作者已經在表面約 100cm 2 和 64cm 2光學窗口的電池中實現了光電池，該光學窗口允許光線到達氧化釩并為電池充電。

在提議的配置下，電子被提取到 VO2 光電陰極的導帶，然后通過氧化鋅 (ZnO) 層傳輸到碳纖維 (CF)，該層也用于阻擋空穴。

研究人員說：“電子提取和阻斷 VO2 中的空穴的這種聯合作用導致光充電，”研究人員說，并指出 ZnO 層用于電荷傳輸，而 VO2 用于能量存儲。

ZnO 層涂覆在集電器上，VO2 光電陰極直接合成在 ZnO 層上。

“這改進了電荷分離和活性材料之間的界面，與 VO2 與電子傳輸材料物理混合的材料相比，光轉換效率提高了 2.8 倍，”學者們說。

該電池的效率約為 1.2%，而使用其他光電陰極材料制造的類似電池的效率約為 0.6%。在 500 次循環后，它還表現出約 73% 的容量保持率。

“下一步是在現實條件下測試這些電池，”沃爾德說。研究人員所描述的“Vanadium dioxide–zinc oxide stacked photocathodes for photo-rechargeable zinc-ion batteries”，最近發表在英國皇家化學會的期刊的材料化學甲皇家化學學會。

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