网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

科学家发现了可改进电池和太阳能燃料的隐藏材料

0
分享至

研究人员通过密切追踪分子前体在加热过程中分解和转化时发生的变化,发现了此前未知的材料。其中一项发现是一种已被广泛研究的清洁能源材料的新形态。



这项发表在《自然-通讯》上的研究,关注的是分子转化为固体材料时出现的中间相。这些暂时阶段常常被忽视,因为科学家通常关注最终产物。通过捕获并研究它们,研究人员找到了一条可能通向那些难以或无法通过常规合成获得的材料的途径。

材料形成过程中的隐藏阶段

华威大学化学系的塞巴斯蒂安·派克博士说:“当通过加热制备材料时,科学家通常关注最终产物,即由‘A’生成的‘B’。但这项研究表明,在‘A’和‘B’之间有许多迷人的阶段,而这些隐藏步骤可能同样重要。”

“我们开始时并不确切知道会发现什么,但我们确信中间相中会有一些有趣且未知的东西。令我们激动的是,甚至在最初的实验中就发现,其中一些可能有实际用途。”

研究人员从专门设计的“单源前体”入手,这些分子包含生成某种材料所需的全部元素。随后,他们监测了随着温度升高这些分子如何变化。

这种方法揭示了若干此前未知的材料相。其中之一是一种新的、动力学稳定的钒酸铋(BiVO4)形态,研究人员将其命名为β-BiVO4。

一种新的钒酸铋形态

由于具有有用的“带隙”(吸收阳光并驱动化学反应所需的能量),BiVO4在清洁能源研究中备受关注。它的性质使其能够有效吸收阳光,同时仍提供足够的能量来分解水并产生清洁的氢燃料。

新鉴定出的β-BiVO4具有与已知该材料形态不同的原子排列。它的带隙也显著更大,这改变了它与光相互作用的方式。

这些差异可能为研究人员提供新方法,以调控用于太阳能燃料生产、催化和电子学的材料。

下一代电池的潜力

新发现的中间相也可能在太阳能之外有用途。实验中鉴定出的另一种隐藏材料能够储存大量锂,这提高了它可能有助于下一代电池技术的可能性。

伯明翰大学化学学院的多米尼克·库比茨基博士说:“令人兴奋的是,这些‘中间’材料不仅仅是垫脚石——它们本身就可能具有有用的性质。通过理解并控制它们的形成方式,我们可以开始设计用于电池、催化和太阳能的更好材料。”

为了观察这些通常隐藏的状态,研究人员结合了多种最先进的技术,包括固态核磁共振波谱、X射线衍射和对分布函数分析。

他们的结果还表明,在过程开始时选择的前体,以及该前体分解的方式,会强烈影响形成哪些材料。通过控制这些因素,研究人员或许能够制备出用标准加热方法难以获得的结构。

通往未发现材料的新途径

这些发现表明,材料形成过程中的暂时阶段可能是一个很大程度上尚未探索的有用化合物来源。科学家或许不再只把中间结构视为通往最终材料的短暂步骤,而是能够有意地创建并稳定它们,以供实际应用。

派克博士总结道:“我们在这里只研究了几种前体,但这项工作指向了材料科学中更广泛的机会。通过仔细控制温度、前体化学和反应路径,可能还有更多‘隐藏’但极其有用的材料有待发现。”

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
张家齐妈妈急着澄清买房,李松蔚没接钱的话,先问了一句你祝福她吗

张家齐妈妈急着澄清买房,李松蔚没接钱的话,先问了一句你祝福她吗

子夜观综记
2026-10-21 15:32:08
不管你信不信,这就是摆在眼前的现实:1、日本发动机,寿命约55万公里;2、德国发动机,寿命约35万公里;

不管你信不信,这就是摆在眼前的现实:1、日本发动机,寿命约55万公里;2、德国发动机,寿命约35万公里;

回京历史梦
2026-10-21 09:44:43
从一对孟加拉国小夫妻被沙特“斩首”说起

从一对孟加拉国小夫妻被沙特“斩首”说起

百味朱砂
2026-10-21 11:18:15
美国打死都没想到!当年把中国外逃的上千名贪官当成“香饽饽”,死活不肯遣返,明里暗里纵容他们,硬生生把自己捧成了头号“逃犯避风港”

美国打死都没想到!当年把中国外逃的上千名贪官当成“香饽饽”,死活不肯遣返,明里暗里纵容他们,硬生生把自己捧成了头号“逃犯避风港”

扶苏聊历史
2026-10-21 13:35:54
17级以上!超强台风“蔷琵”靠近!或后天起影响杭州

17级以上!超强台风“蔷琵”靠近!或后天起影响杭州

环球网资讯
2026-10-21 15:34:52
2.1亿真不贵!乔治你太狠,换队第一场,就创造80年NBA历史纪录

2.1亿真不贵!乔治你太狠,换队第一场,就创造80年NBA历史纪录

大西体育
2026-10-21 09:22:59
在海鲜市场看到一只海狗,关键是还只要600,网友当场走不动道了:这只新鲜,给我包起来!

在海鲜市场看到一只海狗,关键是还只要600,网友当场走不动道了:这只新鲜,给我包起来!

爱宠物
2026-10-20 23:31:59
福克斯暗示霍姆格伦假摔:我根本没使那么大劲摔他

福克斯暗示霍姆格伦假摔:我根本没使那么大劲摔他

坠入温柔晚风
2026-10-21 16:45:57
51%对49%!巴西大选次轮决战,卢拉冲刺翻盘

51%对49%!巴西大选次轮决战,卢拉冲刺翻盘

时尚的弄潮
2026-10-21 08:03:11
大家有没有发现?油车加200元油,大致能跑400公里,新能源电车花200元电费,可能能跑2000公里。用车成本差这么大,为什么仍有人买油车?

大家有没有发现?油车加200元油,大致能跑400公里,新能源电车花200元电费,可能能跑2000公里。用车成本差这么大,为什么仍有人买油车?

扶苏聊历史
2026-09-22 16:09:20
31省份前三季度人均可支配收入公布

31省份前三季度人均可支配收入公布

21世纪经济报道
2026-10-21 14:15:47
太可怕了!仓库堆了270万台新车卖不动,买车有优惠还能旧车置换,大家却不愿买车,评论区炸锅

太可怕了!仓库堆了270万台新车卖不动,买车有优惠还能旧车置换,大家却不愿买车,评论区炸锅

火山詩话
2026-10-21 14:01:34
男子与妻子复婚半年后生下儿子,5年后再次离婚,男方发现儿子非亲生

男子与妻子复婚半年后生下儿子,5年后再次离婚,男方发现儿子非亲生

天涯社区
2026-10-21 09:07:04
随着马竞1-1、巴萨2-4、曼城5-1、利物浦4-3,欧冠最新积分榜出炉

随着马竞1-1、巴萨2-4、曼城5-1、利物浦4-3,欧冠最新积分榜出炉

侧身凌空斩
2026-10-21 05:08:00
"韩国体操公主"许昭英,嫁给中国冠军黄力平,被韩国网友骂为“叛徒”!他们相濡以沫,退役后扎根中国青训20多年

"韩国体操公主"许昭英,嫁给中国冠军黄力平,被韩国网友骂为“叛徒”!他们相濡以沫,退役后扎根中国青训20多年

开成运动会
2026-10-20 22:48:15
炸裂!章子怡套现巨款走人

炸裂!章子怡套现巨款走人

新浪财经
2026-10-18 21:45:22
媒体:身披旭日旗中国留学生已被遣返,校方称将尽快公布开除决定

媒体:身披旭日旗中国留学生已被遣返,校方称将尽快公布开除决定

澎湃新闻
2026-10-20 06:28:08
詹姆斯:如果揭幕战都赢不下来,就没法取得82胜的战绩了

詹姆斯:如果揭幕战都赢不下来,就没法取得82胜的战绩了

文汇报
2026-10-21 16:27:13
10月19日克里米亚命脉告急:乌军打爆三千军车,普京大桥危急

10月19日克里米亚命脉告急:乌军打爆三千军车,普京大桥危急

手里有读
2026-10-19 19:58:51
10月20日俄乌最新:重大进展

10月20日俄乌最新:重大进展

西楼饮月
2026-10-20 21:36:25
2026-10-21 17:15:00
知新了了
知新了了
专注于新知、科普的传播
6700文章数 2295关注度
往期回顾 全部

科技要闻

SpaceX收入暴涨!马斯克:这事"不再不可能"

头条要闻

康奈尔校报做了件石破天惊的事:公布轮奸女生的7人姓名

头条要闻

康奈尔校报做了件石破天惊的事:公布轮奸女生的7人姓名

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

张柏芝自曝五点陪伴儿子 谢霆锋尴尬了

财经要闻

日赚近5亿的长鑫,股价却跌掉了15000亿

汽车要闻

高新华:奇瑞致力于成为AI驱动的智能科技公司

态度原创

本地
时尚
教育
健康
公开课

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

卡其裙、小棕裤,今年最好看的单品都在这了,穿出秋天的氛围与时髦

教育要闻

当学业压力来袭,怎样当好孩子情绪“减压阀”?这场微讲座为你支招!

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版