<div data-thumb="https://scx1.b-cdn.net/csz/news/tmb/2022/battery-research—fir.jpg" data-src="https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2022/battery-research—fir.jpg" data-sub-html="Schematic representation of structural changes in semiconductors exerted by accumulation of electrons and charge-compensating ions. a) A fragment of TiO2 avec surface et masse Ti3+-sites structures locales. b) Changements qui se produisent à la surface de CdSe lors de la préréduction à l’obscurité et de la photocharge. Le crédit: Matériaux énergétiques avancés (2022). DOI : 10.1002/aenm.202200352″>
Représentation schématique des changements structurels dans un semi-conducteur causés par l’accumulation d’électrons et la distribution de charge des ions. a) du TiO2 Avec surface et masse Ti3+-Structure locale du site. b) Changements qui se produisent à la surface de CdSe lors de l’extraction sombre et de la charge lumineuse. lui attribue : matériaux énergétiques avancés (2022). DOI : 10.1002 / aenm.202200352
La chimie des matériaux est un domaine de recherche en croissance rapide, avec des milliers de semi-conducteurs différents et de nouveaux matériaux ajoutés en permanence. Quel est le meilleur matériau de cette variété à utiliser dans une batterie solaire, par exemple ? À quoi devrait ressembler un tel matériau s’il n’a pas encore été produit ?
A cette fin, Dr. Alexander Savateev analyse les données de recherche liées à la recharge Ingrédients: éclairer et combiner leurs découvertes : « Les scientifiques génèrent d’énormes quantités de données. Dans un article de recherche, les données ont été analysées, les tendances ont été extraites et expliquées. Cependant, une analyse complète des données couvrant des décennies de recherche, même dans un seul domaine, est rarement critique. Une telle analyse conduit finalement à des retards dans la mise en œuvre des développements technologiques – et c’est là qu’intervient le rôle des bases de données », explique le Dr. Savatif.
Il y a quarante ans, un phénomène physique a été observé et étudié qui a permis de combiner une moissonneuse optique et une batterie dans un seul appareil. l’usine d’énergie solaire électricité renouvelablemais Surya du panneau Il ne peut pas encore être enregistré. Différent Semi-conducteur Les substances, y compris celles constituées d’éléments abondants, tels que le carbone et l’azote, sont chargées optiquement lorsqu’elles sont exposées à un rayonnement de lumière visible.
Semblables aux batteries électriques, les semi-conducteurs restent chargés dans l’obscurité pendant des heures, voire des jours, et l’énergie stockée à la demande dans les semi-conducteurs chargés optiquement peut être utilisée à diverses fins : « Les bases de données peuvent aider à trouver plus rapidement le bon semi-conducteur », déclare Savateev.
Non seulement les semi-conducteurs à chargement d’images peuvent être utilisés pour convertir la lumière du soleil pour charger les smartphones, mais les laboratoires de recherche du monde entier utilisent ce matériau au lieu d’éléments rares et de réactifs coûteux pour une valeur ajoutée. composés organiques.
Les chimistes organiques et les scientifiques des matériaux peuvent utiliser une base de données en ligne de matériaux chargés optiquement dans leurs recherches pour sélectionner le matériau semi-conducteur le plus approprié. Différents filtres peuvent être appliqués pour mettre en évidence les points de données requis selon certains critères.
En effet, certaines tendances entre la structure d’un matériau semi-conducteur et sa capacité à charger la lumière peuvent être déduites des propriétés recueillies dans la base de données. Cette dépendance est disponible dans un article en libre accès publié dans matériaux énergétiques avancés.
À propos de la base de données
L’examen résume et identifie données expérimentales Recueilli plus de 40 ans de recherche. La concentration spécifique maximale d’électrons stockés dans 1 g de semi-conducteur, le nombre moyen maximal d’électrons stockés par particule semi-conductrice, le taux initial de charge optique et le taux de décharge initial de six classes de matériaux semi-conducteurs ont été calculés : Ti, Zn, Cd , In, nitrure de carbone à base de W. , et graphite.
La dépendance de ces paramètres à la surface spécifique du matériau, à la taille des particules et à d’autres propriétés est analysée et la direction est dérivée.
Une base de données publique de matériaux chargés optiquement a été créée pour faciliter la conception de matériaux performants avec des fonctions de remplissage optique, et leur application en tant qu’agents réducteurs rechargeables dans synthèse organique et le développement matériel.
Oleksandr Savateev, Remplissage optique de matériaux semi-conducteurs : bases de données, analyse de données quantitatives et applications en synthèse organique, matériaux énergétiques avancés (2022). DOI : 10.1002 / aenm.202200352
Dikirim oleh Institut Max Planck des colloïdes et des interfaces
Devis: First Online Database of Photo-Containing Materials Developed for Battery Research (2022, 27 octobre) Consulté le 27 octobre 2022 sur https://phys.org/news/2022-10-online-database-photocharged-materials-battery.html
Ce document est soumis au droit d’auteur. Même s’il existe un accord équitable à des fins d’étude ou de recherche personnelle, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.
