Dua Bit Teknologi Futuristik Membawa Baterai ke Tingkat Selanjutnya

Hidrogen adalah bahan bakar masa depan, dan hari ini tim peneliti dari Stanford University telah membawa kami selangkah lebih dekat untuk menggunakan air untuk memberi tenaga pada mobil kami.

Teknologi ini mengambil nanolayers bismuth vanadate, senyawa yang digunakan untuk membuat pigmen kuning, dan menggunakannya sebagai sel surya untuk memecah air menjadi hidrogen untuk bahan bakar. Dan Yi Cui, seorang ahli kimia dari Stanford University, tidak berhenti memperbaiki pembelahan hidrogen. Dia juga bekerja untuk menciptakan baterai yang dibutuhkan untuk menahan energi yang dihasilkan oleh tenaga surya.

“Pertanian tenaga surya dan angin harus dapat menyediakan energi sepanjang waktu untuk jaringan listrik, bahkan ketika tidak ada sinar matahari atau angin,” kata Cui. "Itu akan membutuhkan baterai murah dan teknologi berbiaya rendah lainnya yang cukup besar untuk menyimpan kelebihan energi bersih untuk digunakan sesuai permintaan."

Salah satu masalah besar dengan menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar adalah bahwa biasanya diperlukan bahan bakar fosil untuk membuat energi yang cukup untuk memaksa molekul untuk berpisah. Dalam penelitian yang dipublikasikan di Kemajuan Sains, Cui dan timnya membahas lapisan 200 nanometer bismut vanadate dengan kerucut silikon dan melapisinya di perovskite, fotovoltaik murah lainnya.

Lebih dari sepuluh jam, sel dikonversi surya menjadi hidrogen pada tingkat efisiensi sekitar enam persen, peningkatan yang signifikan dari konversi matahari ke hidrogen lainnya.

"Saya akan mengatakan itu tentu mengesankan," kata Ian Sharp, seorang peneliti fotovoltaik di Lawrence Berkley National Lab, "tapi saya tidak yakin apakah itu mengubah permainan." Untuk benar-benar menyebabkan dampak, ini perlu memiliki jauh lebih tinggi konversi efisiensi, dan menjadi stabil selama 20-30 tahun, tidak hanya pada skala jam. Namun, kata Sharp, ini jelas merupakan langkah ke arah yang benar.

Dan Cui mengatakan bahwa perangkat ini memiliki banyak ruang untuk diperbaiki. Bagian kedua dari persamaan ini adalah baterai untuk menyimpan daya - yang mengarah ke pendesainan ulang baterai nikel-seng Cui. Baterai seng-nikel relatif murah untuk dibuat, tetapi seiring waktu ion-ion seng membentuk rantai di seluruh baterai dan menyebabkan kekurangan. Untuk mencegah ini, Cui dan Shougo Higashi, seorang ahli kimia dari Toyota Central R&D Labs Inc, memisahkan elektroda dengan plastik dan menghina mereka dengan karbon.

Meskipun desain ulang ini memungkinkan pengisian ulang, tim telah menjalankannya hanya melalui 800 siklus pengisian ulang. Ini adalah peningkatan yang signifikan, tetapi ponsel Anda memiliki 2.000 hingga 3.000 daur ulang.

Mungkin perlu beberapa saat sebelum penelitian ini mengubah dunia energi, tetapi hari di mana kita dapat memberi tenaga pada mobil dan teknologi lainnya hanya dengan sedikit air dan sinar matahari mungkin tidak terlalu jauh di masa depan.