一个能源回收的新时代即将展开，即利用室内灯的能量回收过程，这些过程通常会因将它们转化为电能而被浪费掉。由于采用了新开发的电极材料，即使在昏暗的光线条件下，充电效率也显着提高。
由UNIST能源与化学工程学院的Hyun-Kon Song教授和Tae-Hyuk Kwon教授共同领导的研究小组最近推出了一种新型电池系统，该系统的整体能源效率（ηoverall）高达13.2%室内灯。研究小组指出，这是迄今为止在室内灯光下报告的光充电电池 (PRB) 的最高整体效率。
Hyun-Kon Song 教授（左上）和 Tae-Hyuk Kwon 教授（右上）和他们在 UNIST 的研究团队。
研究团队在之前的工作中，引入了一种称为染料敏化光充电电池 (DSPB) 的 PRB，在室内照明下表现出 11.5% 的高能量转换和存储效率。
电化学微晶排序。（左）LiMn2O4 到 M2O4 的高分辨率透射电子显微镜 (HR-TEM) 图像。（右）LiMn2O4 到 Li2Mn2O4（LMO 到 L2MO）的 HR-TEM 图像。
在这项新研究中，研究人员调查了 LMO 微晶尺寸对DSPB 性能的影响。通过重复的 LMO 到 L2MO 的转变，石墨烯包裹的亚微米级 LMO（LMO@Gn）的微晶尺寸从 26 到 34 nm 进行电化学调节。LMO@Gn 颗粒中不同的微晶取向在电刺激下以相同的方向排列。与较小微晶 LMO@Gn (L26) 相比，具有 34 nm 微晶尺寸的 LMO@Gn（L34 和 L34*）改善了昏暗光线下的DSPB 性能。
DSPB。图例：PE，光电极；DE，放电电极；SE，存储电极。上图是光充电期间 PE 和 SE 之间的电子流。
他们的研究结果表明，通过采用完全结晶和结构稳定的 LMO@Gn (L34*) 用于 DSPB，实现了 13.2% 的整体能源效率 (ηoverall)。研究小组指出，在 LMO 到 L2MO 反应期间立方和四方形式之间的相变被怀疑是结构排序的原因。
这项研究的结果已刊登在ACS 能源快报的补充封面上。这项工作得到了韩国国家研究基金会 (NRF) 和韩国电力公司 (KEPCO) 的支持。
这项研究于 2021 年 3 月在线提供，最终于 2021 年 4 月出版。


来源：贤集网