用于收集和储存太阳能的系统已经实现了从太阳能发电场到自主智能器件的实际应用。一般来说，这些能源解决方案包括用于集光的太阳能电池和可充电电池，以满足太阳能供应和消费需求。
先前报道的光充电锌离子电池（hν-ZIBs）主要将V2O5或VO2作为光活性阴极材料。此外，在先前开发的hν-ZIBs中，活性材料是与电荷转移材料、粘结剂（PVDF）和导电添加剂物理混合而成。这些电极材料与导电添加剂和粘结剂的随机混合会导致光生电荷的分离和传输性能较差，并限制整体光电荷转换效率。
近日，剑桥大学Buddha Deka Boruah，Michael De Volder报道了将MoS2作为hν-ZIBs的光活性正极材料。
文章要点
1）研究人员没有采用上述滴涂法，在开发hν-ZIBs时，从碳毡（CF）集电器开始，在其上直接合成ZnO薄膜作为电子传输和空穴阻挡层。随后，沉积了MoS2层，其可以产生光生电子−空穴对并同时存储Zn离子。此外，MoS2(∼1.9 eV)的带隙比以前报道的V2O5(∼2.2 eV)和VO2(∼2.3 eV)阴极的带隙要小，与太阳光谱的匹配程度更好，这对于提高器件的整体太阳能转换效率很重要。最后，先前关于光充电电池的报道通常依赖于有毒材料，如铅或VxOy，而MoS2是一种无害的材料。
2）实验结果显示，所制备的光电阴极可以在没有任何外部电路的情况下利用光充电，并且通过曝光可以提高其容量（例如，在比电流为100 mA g−1时，容量在245~340 mA h g−1，455 nm下，具有12 mW cm−2的光功率）。此外，与先前报道的hν-ZIBs （0.18∼1.2%）相比，这种无粘结剂和分层涂覆的光电阴极具有更高的约1.8%的光电转换效率（0.2%的太阳能转换效率)和更短的充电时间。
参考文献
Buddha Deka Boruah, Bo Wen, and Michael De Volder, Molybdenum Disulfide−Zinc Oxide Photocathodes for Photo-Rechargeable Zinc-Ion Batteries, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c06372
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06372
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