麻省理工学院的研究人员声称通过将一种液体催化剂合成在光伏电池中能够使太阳能系统24小时发电。

MIT的研究团队声称在电解水之前加入一种液体催化剂可以实现几乎100%电解效率。当该催化剂和光伏电池结合在一起存储能量时，太阳能系统能够一天24小时不间断发电。


MIT的化学教授Daniel Nocera说“最难从水分离出来的成分不是氢，铂作为催化剂的效果还是不错的，但铂对氧原子的作用非常小，必须使用更多能量。我们现在所作的就是制造一种催化剂能够在不使用额外的能量下对氧原子进行分解。实际上，使用了我们的催化剂后几乎100%的电流都能用于电解分离氧气和氢气。”


镍氧化物催化剂是目前使用最广泛用以提高电解槽效率的催化剂，Nocera承认它们在MIT的配方中也能起到相同的效果。但他补充说：“镍氧化物因为其毒性需要使用密封水容器，代价非常昂贵。MIT的专利催化剂配方是“绿色”的，能够使用非密封的普通容器。”


Nocera说：“镍氧化物因为其腐蚀性（即使二氧化碳也会在空气中和它发生化学反应生成碳酸盐）而不能够在普通环境中使用。但我们的催化剂采用了多种材料，这些材料都不会和环境发生化学反应。”


MIT的专利催化剂配方磷酸钴盐能溶解在水中。电解时当电流流经磷酸钴盐，该催化剂就会粘附在氧电极上以提高电解效率。电流断开时，磷酸钴盐将重新溶解。


过程简单，即使是普通的电解槽也能派上用场。


Nocera 表示：“因为我们的催化剂是绿色环保的，不需要将电解设备和环境污染物隔离起来，这样就比目前的设备节省很多。”


目前，MIT正在和光伏电池厂商合作准备在太阳能系统的电解环节加入该催化剂。通过两者的结合，白天发电的多余部分用于电解水，变为氢和氧储备起来；晚上再用燃料电池将氢和氧变成水，用来发电。


Nocera预计：“太阳能电池制造商可以往他们的系统添加廉价的电解槽，在一天24小时里的7小时用以分解氧和氢，晚上再利用燃料电池重新合成氢和氧以产生电力。”


该项研究由MIT的一个博士后研究员Matthew Kanan协助。资金由MIT能源研究中心、Chesonis Family Foundation，Solar Revolution Project和美国国家科学基金会提供。