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【前沿材料】祝各位学子高考金榜题名！  1 阿贡国家实验室研发新型钴催化剂 可应用于太阳能燃料领域 2017年6月2日，美国阿贡国家实验室（Argonne）官网公布消息称科研人员研发的新型钴催化剂，可重点应用于太阳能燃料领域。 通过将一个水分子分解成两个氢原子和一个氧原子，研发人员可以利用无限的太阳能来制造清洁能源。水分子的分解反应需要金属催化剂。目前研发人员的重点集中在钴元素，一种相对丰富且价格低廉的催化剂。整个水分解反应分为两部分。研发人员主要集中在前半部分，称为水氧化，需要转移四个质子和四个电子并最终形成氧-氧键。在水氧化过程中，钴催化剂可发挥重要作用。 ▲水分解反应研发团队 阿贡国家实验室博士后研究员Ryan Hadt说：“钴基催化剂是人造树叶及其它材料中的活性成分，人们可以捕获阳光从而促进太阳能燃料的合成。” 研发人员利用先进光子源（Advanced Photon Source）可以直接测量钴氧化态，然后利用理论计算“交换耦合”（一个量子力学值），便可以标识穿梭在氧和钴原子之间电子旋转的关系。 研发成果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》（《美国国家科学院院刊》）。该研究由美国能源部科学办公室资助，主要研究团队来自于美国阿贡国家实验室以及哈佛大学。 2 EPFL研究团队开发 超稳定钙钛矿太阳能电池 2017年6月1日，瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究团队开发了低成本、超稳定的钙钛矿太阳能电池，在11.2%的转换效率下运行一年，没有性能的损失。  钙钛矿太阳能电池具有较低的成本以及较高的转换效率，极具商业化前景。虽然目前钙钛矿太阳能电池可以获得22%的转换效率，但是其较差的稳定性限制了市场需求。尽管许多研究团队针对其制备技术提出了一系列解决方案，但是这个问题仍未得到根本性解决。 洛桑联邦理工学院的Mohammad Khaja Nazeeruddin实验室联合Michael Grätzel以及Solaronix机构共同制备了2D/3D杂化太阳能电池。这将2D钙钛矿的增强稳定性与3D形式相结合，有效地吸收整个可见光谱上的光并传输电荷。通过这种方法，科学家可以组装高效、超稳定太阳能电池，这对于商品化来说是至关重要的一步。2D/3D杂化太阳能电池在碳基结构下获得了12.9%的转换效率，在标准介孔太阳能电池下获得了14.6%的转换效率。 研究团队采用完全可打印工业级工艺，制备了10x10 cm2太阳能电池板。以此制备的电池在标准条件下测试可以获得11.2%的效率，并稳定运行超过10,000小时，没有任何性能上的损失。 该项研究解决了钙钛矿太阳能电池稳定性的问题，并将该项技术推向了产业化阶段。 该项研究由玛丽·居里研究所、地平线2020项目、欧盟第七框架计划(FP7/2007-2013)和Solaronix机构资助，相关研究发表在《自然通讯》期刊上。 3 日本丰田通商与台湾中兴电工签订 重组式甲醇燃料电池销售契约 2017年6月2日，日本丰田通商株式会社（以下简称“丰田通商”）宣布与中国台湾涉足气体绝缘开关设备（GIS）、发电机等领域的中兴电工机械股份有限公司（以下简称“中兴电工”）签订了日本市场的重组式甲醇燃料电池销售契约。 燃料电池无需将燃料（甲醇）转换成热能或动能，可直接转换成电能，所以其发电效率很高，这也是其主要特征之一。而且其发电过程利用的是氢与氧的化学反应，二氧化碳或氮氧化物等有害物质的排放量很小，是一种环境友好型能源系统。另外，燃料电池中没有发动机、涡轮，所以噪音和振动都不明显，易消耗零部件很少，所以维护频率也比较低。 此次销售协议的主要对象重组式甲醇燃料电池（RMFC）主要从甲醇中提取氢，用于发电。与氢相比，甲醇在燃料供应和保存方面都比较容易，可立即使用。另外，中兴电工的系统技术还可帮助节省燃料电池的空间，并成功实现使用甲醇的燃料电池的“高输出”。 丰田通商在燃料电池发电系统的开发和生产方面具有优势，此次丰田通商将负责中兴电工的固定式燃料电池的销售、安装、维护与燃料供应。丰田通商与中兴电工签署了手机基站、净水厂、火车站等领域的独家经销协议。丰田通商表示，除了这些领域，还将努力探索该燃料电池的新用途。 |
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