第二是材料的長期穩定性與再迴圈性。
特別是應用於水汽捕獲和海水淡化時,COF/F材料需要長時間暴露在溼熱、鹽霧等腐蝕性環境中。它們的結構穩定性、抗水解效能,以及經過多次吸附-解吸迴圈後的效能衰減,都還需要進一步提升。我們希望它能像一塊堅韌的海綿,而不是用幾次就報廢的‘紙巾’。
最後是再生能耗的最佳化。
雖然我們設想了微波加熱等低能耗再生技術,但在實際應用中,如何在保證再生效率的同時,最大限度降低能耗,這依然是個巨大的挑戰。畢竟,要是再生比捕水還費電,那推廣起來就沒意義了。”
顧知夏一口氣說完,眼神有些忐忑地看向陳啟明,生怕自己說的還不夠全面。
陳啟明點頭示意她不必緊張,轉而看向林溪:“林溪,你的鈣鈦礦電池呢?除了你之前提到的穩定性和大面積製備問題,還有哪些?”
林溪推了推眼鏡,語氣依然冷靜:“是的,陳啟明。穩定性和大面積均一性依然是核心難點,但更具體的,工業化還有很多問題要解決。
第一,鉛毒性問題及其替代。目前的鈣鈦礦電池,效率最高的體系仍然含鉛,這在環保法規日益嚴格的今天,是其大規模應用的一大障礙。雖然我們在探索無鉛鈣鈦礦,但目前無鉛體系的效率和穩定性都還遠不如含鉛體系。這就像我們造了一輛頂級跑車,結果發現它燒的是有毒燃料,得趕緊換成環保燃料,但換了之後效能就大打折扣。
第二,層層疊疊的材料相容性與介面工程。鈣鈦礦電池是多層結構,每一層材料的電荷傳輸特性、能級匹配、以及相互之間的介面相容性都至關重要。工業化生產中,如何精確控制每一層的厚度、形貌,以及避免介面缺陷和副反應,這直接決定了器件的最終效率和壽命。任何一層材料的微小瑕疵,都可能導致‘木桶效應’,限制整體效能。
第三,大規模柔性基底和透明導電電極的成本與效能平衡。要實現你設想的‘柔性太陽能服裝’和‘透明發電窗戶’,我們需要低成本、高導電、高透光、高穩定性的柔性基底和透明導電電極。目前主流的ITO電極成本較高,且脆性大。我們正在探索石墨烯、金屬奈米線等替代方案,但在大規模生產中,如何保證其均一性、可靠性,並進一步降低成本,仍需突破。”
林溪說完,顧知夏湊近她耳邊,小聲打趣道:“不愧是林總,問題都說得這麼高大上,我聽著都覺得頭皮發麻。”
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