近日,一家太阳能汽车公司Aptera宣布太阳能电动汽车开始接受订单,准备大规模量产;
据该Aptera介绍,在不充电的情况下,这台太阳能电动汽车能够单纯靠太阳产生大约65公里的续航,并且还可能在以后实现1600公里的续航。
你可能会觉得奇怪,单纯靠太阳能真的能跑那么远(1600公里)的续航吗?
不过最近的一项科学研究表明,已经实现用新技术加长储存太阳能的时间了,从原来的2周以内,增长到几个月甚至是几年。
这意味着太阳能的转换并不再是单纯地即冲即用型的转换,而是可以通过特定材料储存起来,不用的时候也不担心太阳能车的电池会把电耗尽。
近日在美国化学学会的一份研究报告中,我们可以看到这一研究结果。
在研究结果中,展示了一种含有孔隙内光开关的金属有机框架(MOF)作为混合型太阳能热燃料(STF)和固-固相变材料(ss-PCM)。
合成了一系列偶氮苯负载MOFs,其通式为Zn2(BDC)2(DABCO)(AB)x(BDC=1,4-苯二甲酸酯,DABCO=1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,AB=偶氮苯,其中x=1.0,0.9,0.5,0.3),在此分别命名为1?AB1.0,1?AB0.9,1?AB0.5和1?AB0.3。
X-射线粉末衍射、固态核磁共振和密度功能理论计算被用来详细探索主机框架在加载AB客体分子后发生的结构变化。
差示扫描量热测量揭示了一个可逆的相变,这是没有从疏散的框架。在用365nm光照射后,40%的AB客体从反式转化为能量较高的顺式异构体形式的1?AB1.0。储存在可转移的顺式异构体内的能量在加热时被释放,并平衡与相变相关的内热。
然而,与相变相关的放热在冷却时被保留下来,从而在整个加热-冷却循环中产生净能量释放。最大的能量密度是观察到的全负荷复合材料1?AB1.0,它释放28.9J g-1。
此外,在环境温度下,该复合材料中的顺式AB客体在4个月的时间里表现出可忽略不计的热再转化,估计储能半衰期为4.5年。基于MOF的STF-ss-PCMs的进一步发展可能会导致太阳能转换和存储以及热管理的应用。
而这种材料最大的优势在于,它并没有移动以及电子部件,所以在储存和释放太阳能的过程中可以说是没有任何的太阳能损耗。
这种材料离商业化使用暂时还需要一些时间,因为目前科学研究出这种材料的能量密度不够高,并且这种物质具有更高的化学稳定性。
如果这种材料能够突破能量密度低的限制,可不仅仅是给太阳能汽车便捷充能这么简单,它还可以用在生活的各个方面,是赤裸裸的可再生能源。