基于纳米燃料电池的自供能纳米系统

大量各种功能的纳米器件的出现与发展迫切地需要能源供给,以满足纳米系统独立的、可持续的连续工作.从生活环境中收集能量制备纳米电池用于驱动这些纳米功能器件,是解决能源问题十分有效的途径.近年来,由纳米电池与纳米功能器件组成的全新功能纳米器件——自供能纳米系统,得到了快速发展.显而易见,纳米电池的制备是自供能纳米系统建立的关键,由于燃料电池可收集自然界乃至生物体内的能源并转化为电能,因此实现燃料电池微型化在自供能纳米系统研究中有着至关重要的意义.本文从单根全氟磺酸质子交换树脂(Nafion)纳米线的质子传导性能出发,结合了本课题组及其他学者的工作,对纳米燃料电池、纳米生物燃料电池、复合型纳米生物燃料电池以及由这些电池驱动的自供能纳米系统进行了简要介绍,并对自供能纳米系统的研究现状、面临的问题以及可能的研究趋势进行了简要评述.     

新型天然气燃料电池问世

<正>现代生活离不开电和天然气供应,仔细算算,这笔开销其实并不是一个小数目。日前,一种可以将天然气转化为电能的新型燃料电池已经问世。这种固体燃料电池由许多组合电池组成,每一块电池都只有一张CD大小。当你打开它的时候,它能达到850℃的高温,将天然气转变成富含氢的气体为燃料电池所用,满足一个四口之家的日常所需。这种燃料电池极其安全也非常廉价,而     

太阳能热发电

投资者和公用事业公司现在对太阳能热发电技术越来越感兴趣,这是一种难度远比光伏发电技术低的替代技术(光伏电池直接将太阳光转化成电能).今年2月,美国亚利桑那公共服务公司宣布(由西班牙太阳能发电开发商Abengoa Solar和Rhoenix公司共同投资组建),将在亚利桑那州建造一个280兆瓦的太阳能热发电项目.而目前世界上最大的太阳能(光伏电池)发电厂的生产规模只有20兆瓦.     

蟑螂的颂歌

每每提到蟑螂,人们的第一反应就是“脏”。其实,蟑螂比人更爱干净,除了吃饭、睡觉与工作,它每天做的就是清洗自己的身体。如果没有蟑螂帮忙清洗发霉发臭的杂物。人类产生的垃圾将更容易危害地球上所有的生物。而且蟑螂总是昼伏夜出,尽量减少和人类发生冲突。人类活动延迟。蟑螂的活动时间也向后推。     

肉食性蟑螂:不只是游荡在恐龙时代的恐怖魅影

<正>说起拥有强大生命力和古老历史的生物,人们首先想到的一定是蟑螂。这种认识是否准确暂且不谈,但蟑螂的确是一类化石记录非常丰富的生物。发现一块新的蟑螂化石是一件稀松平常的事情,但最新发现的一块约有一亿年历史的缅甸琥珀里包含的蟑螂化石新种有点特别:这只来自中生代的"小强"Manipulator modificaputis是一位肉食者。祖先是捕虫高手现在的蟑螂大约有4 500种(不包括白蚁),均     

高效率太阳能薄膜电池

美国科学家研制的一种薄膜光伏电池,在模拟太空环境下工作时几乎把四分之一的太阳能转换成电能.虽然有一些其它类型的太阳电池通过把阳光聚集后入射提高了转换效率,但是这种电池的效率记录是它工作在太阳光的一般光强下产生的.光伏电池把太阳能直接转变成电能.发明这种电池是马萨诸塞州Kopin公司的罗纳德·盖尔和波音航空宇航电子设备公司联合研制,它是由两层很薄的不同材料的半导体组成.     

固体氧化物燃料电池平板式电池堆的研究进展

燃料电池可以直接将燃料的化学能转化为电能,其发电效率高、污染物排放少,是一种高效、洁净的发电装置.固体氧化物燃料电池(SOFC)的燃料适用性强、稳定性好,被认为是现阶段最有应用前景的绿色发电系统.本文介绍了SOFC的平板式单电池及电池堆的最新研究进展,以及国际上代表性研发单位的技术现状,并提出了在平板式SOFC商业化进程中亟待解决的问题.     

女人比男人有更强的免疫力

女人比男人有更强的免疫力何方淑，李大卫译用一滴蜜蜂的毒液，注射到一只免疫的雄蟑螂体内，结果可能杀死蟑螂。另外，同样处理一只雌蟑螂，却几乎可以肯定它会康复。免疫学者们认为，这种完全不同的结果证明，雄性和雌性的免疫系统之间，具有根本的差异。这种差异可以扩...     

新电池革命将如何改变我们的生活——新一代超级电池有望重塑未来能源

<正>科学家和工程师们一直相信,电池有望改变世界。如今在电能存储的问题上,电池更是引人瞩目。先进电池正在走出实验室,电池的应用已从智能手机迅速扩展到智能电网,从特定市场逐渐成为电力市场上的主流。而电动汽车和屋顶太阳能电池板等前瞻性技术的出现,预示了能源技术的发展将进入一个重要的转折点。     

超能电池

<正>威廉·金希望超能电池技术能通过鉴定,以期证明这种电池具有非凡的供电性能去年,美国伊利诺伊大学开发出一款新型超能电池,在提供相同电能的情况下,其体积比传统电池小10倍,在尺寸相当的情况下,新型电池的电量将成倍递增——而且这款电池的充电时间,远比现行充电时间要快。     

蜂毒令蟑螂变成“行尸”

科学家最近发现,寄生性黄蜂将毒素注入蟑螂脑中,以此抑制蟑螂的自由意志。这种毒素能够堵塞蟑螂脑中的真蛸胺(一种化合物)通道,而真蛸胺恰恰担负着控制蟑螂的移动欲望的功能。真硝铵被堵塞后,蟑螂就变成了无法动弹的行尸。黄蜂将行尸蟑螂拖进自己的地下巢穴中,将卵产在蟑螂腹部。幼蜂孵化之后,以仍然活着、但已彻底失去行为能力的蟑螂为食。整个过程持续     

二十一世纪将受青睐的燃料电池

燃料电池是一种电化学发电装置,是利用化学反应把燃料直接换成电能的一种新兴高科技发电系统。它不像通常的火力、水力和核能发电方式,故被称为与火力、水力和核能发电不同的第四种新型发电方式,它将受人们的青睐。燃料电池结构简单,由电解质分隔开的两个电极——阳极和阴极构成一个独立单元,上百个单元堆叠起来组成一个电池发电系统.     

生物电化学

一、生命现象和电化学1.生物电化学哺乳类生物的体内各种场所都存在着电位差,这种电位差及其他一些电现象都与生命现象密切相关。生物电化学作为生命科学的一个分支,就是从电化学的角度来研究和揭示生命现象。例如生物体内的氧化还原、能量变换和     

锂电池:让锂的能力达到极致

<正>智能手机如今无处不在,而它们的成功应归功于为它们供电的锂离子电池研究者们正在开发一种电能十倍于传统电池的新型电池。之所以我们能将功能强大的"微型电脑"放在兜里随身携带,锂离子电池功不可没。它为通信和交通带来革命性的变革,并使超薄的智能手机和行驶距离符合实际需求的电动车开始崛起。     

电池:从小器件到智能电网

<正>对于移动电子设备和现代电网来说,电池至关重要。研究者们目前致力于探索电池技术的新可能,试图研发出能克服现有电池局限性的新一代电池。电池的工作原理电池以化学能的形式存储能量,使用时将化学能转化成电能。电池包含正极和负极。电池的两极由不同材     

大有可为的聚合物蓄电池

加利福尼亚州的科学家已经研制出一种新型的可充式电池.与其他电池相比,它能提供更大的功率,储存更多的能量,保存更长的时间.该电池由一种新型的聚合物正极、凝胶层和锂负极组成.发明者说,这种电池是一种固态电池,其重量是有相同电能的其他电池的一半.劳伦斯贝克莱实验室的科学家卢特加德·德·琼赫(Lutgard De Jonghe)和史蒂芬·菲斯柯(Steven Virco)说他们发明的电池的能量储存在聚合物的双硫键中.双硫键断开时,能量以电流的形式释放出来,聚合物变成一种盐——这就是所谓的解聚过程.反向通电时,双硫键形成,电池重新充电.     

薄如纸片的太阳能电池

美国休斯飞机公司目前正在研制一种宇宙飞船上使用的极薄的太阳能电池。这种电池可望在重量和发电能力方面都有新的突破。这种新型的硅和金属薄片仅有0.05毫米厚,其薄如纸。然而,它把太阳光转化成电能的能力却和现时生产的电池一样高,但度它的厚和重量都只有其它电池的四分之一.     

钙钛矿太阳能电池中的卤素扩散平衡

<正>能源是人类赖以生存的物质基础,是社会发展不可或缺的基本条件.太阳能作为一种“取之不尽、用之不竭”的可再生清洁能源,实现其应用发展可推动对化石能源的有序替代,缓解人类在化石能源枯竭和环境污染方面所面临的严峻问题.太阳能电池利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能,是太阳能利用领域中一种理想的转换途径.目前,太阳能电池技术已经历了三代的革新,主要包括晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、铅卤钙钛矿太阳能电池等.     

蟑螂惊人的生存能力

"四害"之一的蟑螂是地球上最古老的昆虫之一,曾与恐龙生活在同一时代.根据化石证据显示,原始蟑螂在4亿年前就出现于地球上.寒来暑往,沧海桑田,小小的蟑螂跨越时光的雾霭,将自己的种群一直繁衍到今天,广布于世界各个角落.     

消灭蟑螂新法

夜间人们常会在厨房地面上看到蟑螂匆匆溜走,墙后可能还有不计其数的蟑螂在活动着。要想知道到底有多少只蟑螂藏在暗处,或者想知道周围是否还有蟑螂,这个问题昆虫学家们希望通过利用蟑螂自身的化学物质来解决。这种化学物质是一种性信号素,它是雌蟑螂用来引诱雄蟑螂的一种挥发性物质。将该物质放进捕捉机内,就会引来周围所有的雄蟑螂。新泽西州新布伦瑞克市拉特格斯大学的昆虫学家科贝·夏尔(Coby Schal)说:“没有比性信号素捕捉机更有效的了。”有几种蟑螂利用这些化学物质,但到目前为止,科