利用 MoS$_2$ 纳米孔光增强蓝能量发电
应用物理
2019-02-04 v1 材料科学
摘要
蓝能量依赖于高、低离子强度溶液间产生的化学势差，并将在世界各地的河口提供独立于太阳能与风能的能源。通过反向电渗析转换此渗透能依赖于离子选择性膜。这类膜的新一代基于原子级薄的 MoS 膜，以降低电流流动阻力从而提升功率输出。通过光调制表面电荷，我们能够在中性 pH 下将膜的离子选择性提高 5 倍。此外，我们发现小纳米孔的行为由表面电导主导。我们引入基于 Dukhin 数的形式体系来量化浓度梯度系统中的这些效应。因此，光照明产生的电荷引发两个重要变化：孔缘处增加的表面电荷增强了离子选择性从而增大渗透电压（在小微孔中占主导），而整个膜增加的表面电荷增强了表面电导从而增大渗透电流（在大微孔中占主导）。这些效应的组合或能高效提升具有不同孔径纳米孔阵列的能量发电。
引用
@article{arxiv.1902.00410,
title = {Light Enhanced Blue Energy Generation using MoS$_2$ Nanopores},
author = {Michael Graf and Martina Lihter and Dmitrii Unuchek and Aditya Sarathy and Jean-Pierre Leburton and Andras Kis and Aleksandra Radenovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.00410},
year = {2019}
}