铁卡纳利如何从阳光下储存能量 - 并且可以使太阳能更有效

SLAC的实验表明，廉价的光敏剂分子，铁菜，在光线击中时可以以两种竞争方式响应。只有其中一个途径（右）允许电子流入它们所需的设备或化学反应。该分子占据了该能源生产路径约60％的时间。

这些廉价的光敏剂可以使太阳能和化学制造更有效。SLAC的实验会对他们的工作方式有所了解。

光敏剂是吸收阳光的分子，并通过该能量沿着发电或驱动化学反应。它们通常基于罕见，昂贵的金属;因此，在他们的核心中发现铁碳纤维，普通的旧铁，也可以这样做，在过去几年中引发了一股研究。但是，虽然被发现更高效的铁碳碳，但科学家需要准确地了解这些分子在原子水平上的工作，以便为其进行顶级性能。

现在研究人员在能量的SLAC国家加速器实验室部门使用了X射线激光器，观察光线击中铁菜时会发生什么。他们发现它可以以两种竞争方式响应，其中一个只允许电子流入设备或所需的反应。在这种情况下，该分子占据了大约60％的时间的能源路径。该团队于2020年1月31日在自然通信中发表了结果。

要将其在SLAC脉冲研究所的研究人员领导的国际团队，以SLAC检查的X射线激光脉冲来自实验室的LINAC相干光源（LCLS）的X射线激光脉冲，这是由斯坦福脉冲研究所领导的国际团队。它们同时测量了两个单独的信号，揭示了分子原子核的移动方式以及其电子如何进出铁 - 卡宾键。

结果表明，电子储存在足够长的卡宾附件中，以便在约60％的时间内进行有用的工作;其余的时间它们过早回到铁原子，没有完成。

Pulse的Kelly Gaffny表示，这项研究的长期目标是接近100％的电子来留在碳酸盐上更长的时间，因此来自光的能量可用于推动化学反应。为此，科学家需要找到用于剪裁铁菜分子的设计原则，以最高效率开展特定工作。

参考：“Fe Carbene Photositizer中的振动波峰动力学用Femtosecond X射线发射和散射测定”由Kristjan Kunnus，Morgane Vacher，Tobias CB Harlang，KsperS.Kjær，Kristoffer Haldrup，Elisa Biasin，蒂姆B.Van Driel，MátyásPápai，Pavai Chabera，Yizhu Liu，Hideyuki Tatsuno，Cornelia Timm，埃里克Källman，Mickaël塞尔塞伊，罗伯特W. Hartsock，Marco E. Reinhard，Sergey Koroidov，Mads G. Laursen，Frederik B. Hansen，Peter Vester，Morten Christensen，Lise Sandberg，Zoltán Németh，DorottyaSárosinészemes，évabajnóczi，罗伯托阿隆郡，詹姆斯M. Glownia，Silke Nelson，Marcin Sikorski，Dimosthenis Sokaras，Henrik T. Lemke，Sophie E. Canton，KlausB.Møller，Martin M.Nielsen，GyörgyVankó ，VillySundström，普利·普敦，马库斯·伦德·德尔森，Jens Uhlig和Kelly J. Gaffney，1911年1月31日，自然信息，VillySundström。
10.1038 / S41467-020-14468-W

脉冲博士后研究员Kristjan Kunnus领导了本研究的分析，该研究是在LCLS和SLAC的斯坦福Synchrotron辐射源（SSRL），两家科学用户设施办公室。瑞典隆德大学的研究人员编制了分析样本，丹麦丹麦技术大学瑞典的分析样本，哥本哈根大学技术大学，Wigner研究中心，匈牙利Eli-Hu非营利有限公司德国德国Elektronen-Synchrotron（斯瓦西）也为研究造成了贡献。大量资金来自美国能源部科学办公室。