  1 不易燃的氧化石墨烯薄膜，可用于大规模安全量产  2017年4月13日，美国阿肯色大学研究人员开发出了一种简单、可规模化的将氧化石墨烯转化为不易燃的纸状石墨烯薄膜的方法，可用于大规模生产。 该研究成果已于近期发表于《物理化学杂志》上。 阿肯色大学无机化学系副教授Ryan Tian说：“由于石墨烯具有极高的机械强度以及优异的导热率和导电率，已经吸引了科学家们大量的研究兴趣。但是石墨烯材料的高可燃性危害了其大规模生产以及广泛应用的潜力, 是其进一步发展和商业化的障碍。”然而此次的研究成果使大批量生产石墨烯和石墨烯薄膜成为了可能，从而可以改善从燃料电池到太阳能电池到超级电容器和传感器等一系列产品。Tian教授拥有此项新技术的临时专利。 在过去的十年中，科学家们一直专注于石墨烯这种只有一个原子厚的二维材料的研究，这是因为它是目前已知的机械强度最高，导电、导热性最好的材料之一。也由于拥有这些优异的性能，石墨烯和类似二维材料具有取代传统半导体的巨大潜力。氧化石墨烯是使用石墨制备石墨烯和石墨烯衍生物材料的一个常见中间体，也是碳的一种晶体形式。 通过使用带有三个或更多正电荷的金属离子，Tian教授实验室的研究员将氧化石墨烯片剥离成了透明的薄膜。这种新的碳聚合物片材是柔性的、无毒的，并且机械强度很高，而且还是不易燃的。对材料的进一步的测试表明，使用过渡金属或稀土金属进行交联或键合，将使氧化石墨烯拥有新的半导体、磁性和光学性质。 2 通过捕获过量的光子能量来生产太阳能燃料 2017年4月13日，美国国家可再生能源实验室（NREL）官网公布消息称科研人员开发了一种光电化学电池，能够捕获通常损失的多余光子能量，产生热量。 NREL的研发团队利用量子点（QD）和多重激子生成（MEG）工艺能够将氢气产生的外部量子效率的峰值提高到114%。与目前的光电化学方法相比，新成果可以用更高的效率和更低的成本分解水，从而可以极大地促进利用太阳能来制氢。  ▲硫化铅量子点太阳能电池 太阳能电池的最大理论效率主要受限于可以将多少光子能量转化为可用的电能，其中超过半导体吸收带束的光子能量会以热能的形式损失。MEG工艺利用额外的光子能量产生更多的电子，获得额外的电势，而不是以热能的形式损失掉。量子点具有球形半导体纳米晶体结构（直径2-10nm），可增强MEG过程。 研发人员通过量子点内的MEG过程，产生的多个电子或电荷载体被捕获并存储在H2分子的化学键中。NREL的研发人员设计了一种硫化铅（PbS）光电化学电池，并指出由多余电子驱动的化学反应为探索高效率的太阳能燃料研究奠定了新方向。 研发成果发表在“Nature Energy”上，研发团队来自NREL、科罗拉多矿业大学以及科罗拉多大学博尔德分校。该项目主要得到了能源部科学办公室的资助。 3 世界上第一款电池和燃气轮机混合储能系统 2017年4月18日，GE通过官网发布消息称，GE和南加州爱迪生（Southern California Edison，简称SCE）联合首发世界上第一款电池和燃气轮机混合储能系统，这是GE在宣布该创新技术初步部署计划的数月后为SCE交付的两个系统中的第一个。 该系统称为LM6000混合动力燃气轮机（Hybrid Electric Gas Turbine ，简称Hybrid EGT），通过在需要时提供快速启动功能，可以化解加州地区的能源危机，应对加州电网上不断增加的可再生能源容量带来的电网波动问题。该机组集成了10 MW/ 4.3 MWh的电池储能系统，能够立即向GE经过验证的50MW LM6000航空燃气轮机提供动力。  整体上，混合动力燃气轮机系统具有以下优势： ◎有助于满足加州的即时能源需求； ◎提高灵活性，可靠性和响应时间，满足客户的能源需求； ◎允许更有效地使用可再生能源和更快地响应不断变化的需求； ◎减少南加州爱迪生公司及其客户的运营成本以及环境影响。 |
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