Hvordan jerncarbener lagrer energi fra sollys - og hvorfor de ikke er bedre til det

Jerncarbener er koordinationskomplekser, der indeholder et carbonatom bundet til et jernatom. De er af interesse inden for omdannelse af solenergi, fordi de har potentialet til at lagre energi fra sollys i form af kemiske bindinger.

Når en jerncarben udsættes for lys, absorberes energien fra lyset af komplekset og bruges til at excitere en elektron fra jernatomet til kulstofatomet. Dette skaber en ladningssepareret tilstand, hvor jernatomet er positivt ladet og carbonatomet negativt ladet.

Den ladningsseparerede tilstand er ustabil, og den vil i sidste ende slappe af tilbage til grundtilstanden og frigive den lagrede energi i form af varme. Men hvis den ladningsseparerede tilstand kan stabiliseres, så kan energien fra lyset lagres i længere tid.

En måde at stabilisere den ladningsseparerede tilstand på er at bruge en ligand, der kan donere elektroner til jernatomet. Dette vil hjælpe med at reducere den positive ladning på jernatomet og gøre den ladningsseparerede tilstand mere stabil.

En anden måde at stabilisere den ladningsseparerede tilstand på er at bruge et opløsningsmiddel, der kan opløse ionerne. Dette vil bidrage til at reducere interaktionerne mellem ionerne og gøre den ladningsseparerede tilstand mere stabil.

Jerncarbener har potentialet til at være effektive materialer til lagring af solenergi, men de er endnu ikke så effektive, som de kunne være. En af udfordringerne er, at den ladningsseparerede tilstand ikke altid er stabil, og den kan hurtigt slappe af tilbage til grundtilstanden. En anden udfordring er, at jerncarbenerne ikke er særlig opløselige i opløsningsmidler, hvilket gør det vanskeligt at anvende dem i praktiske applikationer.

Forskere arbejder på at forbedre effektiviteten af ​​jerncarbener som materialer til lagring af solenergi. Ved at stabilisere den ladningsseparerede tilstand og øge kompleksernes opløselighed er det muligt at skabe mere effektive solenergilagringssystemer.