离网发电对于消除发展中农村的能源贫瘠现状以及为自主集成设备（例如，物联网和智能城市设备）供电具有重要意义。此外，离网太阳能发电系统已被世界银行推广用电的关键技术，然而太阳能是间歇性的，因此通常将太阳能电池连接到可充电电池或电容器中。这种方法通常需要附加的电子设备，以使能量收集器的电压输出与能量存储单元的输入电压相匹配，这无疑增加了成本以及能耗。因此，在过去的几年中，已经大量研究了可通过光直接充电的光敏电池电极。另外，研究人员提出了一种具有2D钙钛矿化学结构的锂离子电池，该电池可以同时存储能量并驱动太阳能充电，但是不幸的是，其使用寿命有限且效率低。

有鉴于此，剑桥大学Buddha Deka Boruah，Michael De Volder报道了一种新的水系锌离子电池（photo-ZIB），它可以直接收集阳光进行充电，而不需要外部太阳能电池。

文章要点

1）该光充电过程是通过光活性正极驱动，正极材料由氧化钒（V₂O₅）纳米纤维、P3HT和还原石墨烯氧化物的混合物组成，可提供所需的电荷分离和存储。

2）研究人员在黑暗和明亮的条件下，使用光电探测器，瞬态吸收光谱法和电化学分析法对该过程进行了研究。实验结果表明，V2O5正极在黑暗和光照条件下的重量容量分别约为190 mAh g^-1和370 mAh g^-1，光转换效率约为1.2％。

3）研究人员展示了一种具有64 cm²光学窗口的功能齐全的photo-ZIB袋式电池。

Buddha Deka Boruah, et al, Photo-rechargeable Zinc-ion Batteries, Energy Environ. Sci., 2020

DOI：10.1039/D0EE01392G

https://doi.org/10.1039/D0EE01392G