先进能源材料实验室

资讯先进能源材料实验室专注于利用纳米结构材料改进能量转换技术。简而言之，我们希望从小处着手解决大的能源问题。为什么小处着眼会带来这样的希望?答案来自于对能量转换所涉及的基本原理的更深层次的理解。燃料电池、太阳能电池和热电电池等设备通过将一次能源(燃料、光或热)转化为电子流来发电。这种转换必然涉及能量转移步骤，其中能量从源传递到构成电流的电子。这种转移有一个有限的速率，必须发生在一个界面或反应表面。因此，产生的电量与能量传递可用的界面面积成比例。不出所料，对大表面积的渴望导致了纳米材料的使用。

尽管纳米结构材料在燃料电池、太阳能电池和其他设备中的应用取得了成功，但我们仍然远远没有完全理解纳米尺度下究竟发生了什么。许多关键问题仍然存在。例如:

• 能量转移或电荷转移反应可以有效发生的维度是什么?
• 有“太小”这个词吗?如果纳米结构材料界面的周期性小于特征能量转移维度，答案可能是肯定的。
• 动力学性质是如何在小维度上缩放的——是否有比简单表面积缩放更重要的作用?