发电

1.高空风能发电

根据考察，高空风能发电具有如下优势

1.更高的风速：高空中的风速通常比地面高，风向更稳定，这意味着高空风能发电的功率密度更大，发电量相对更高。

2.更长的发电时间：高空风能发电的理论发电时间可以超过95%，年发电时间可达6500小时以上。

3.更低的噪音：高空风能发电过程中无噪音、绿色环保。

4.更少的占地面积：高空风能发电占地面积仅为传统风电的1/30左右。

2.光伏发电

采用Essig博士在洛桑联邦理工学院研发的镓铟磷/硅双接面太阳能电池，让太阳能转化效率达30%

磷化铟镓（Indium gallium phosphide，简称InGaP）也被称为磷化镓铟（GaInP），是由磷、铟和镓组成的半导体。因为其电子速率比常见的硅及砷化镓要快，常用于高速或是高功率的电子元件中。

磷化铟镓常用在高电子移动率晶体管（HEMT）及异质结双极性晶体管（HBT）结构中，但也用在太空应用的高速率太阳能电池

Ga0.5In0.5P是一种有特别重要性的合金，其晶格几乎和砷化镓相同，因此配合(AlxGa1-x)0.5In0.5，可以产生晶格对应的量子阱，可以作为红色的激光二极管，例如红色光，波长650nm的共振腔发光二极管，或是配合聚甲基丙烯酸甲酯塑胶光纤的垂直腔面发射激光器。

Ga0.5In0.5P其能量接面是太阳能电池中砷化镓接面的二倍到三倍。近年发现磷化铟镓及砷化镓叠层的太阳能电池在AM0条件（太阳光在大气层外的平均照度，=1.35 kW/m2） 下，效率可以提升25%。

另一个磷化铟镓的合金，其晶格匹配底层的砷化铟镓，用来制作高能量效率的磷化铟镓/砷化铟镓/锗三接面太阳电池。

磷化铟镓的磊晶生长可以依磷化铟镓的趋势成长，生成一般的材料，而不是任意分布的合金。这会改变该材料的带隙和其电子和光学性质

储能

1.锂离子储能

  引用文献：700 Wh/kg超高能量密度软包锂二次电池

世界储能主要依靠700Wh/kg超高能量密度软包锂二次电池，这是一种基于高容量富锂锰基氧化物正极和超薄金属锂负极的具有超高质量能量密度和体积能量密度的10Ah级软包锂二次电池，经中国北方车辆研究所（201所）北方汽车质量监督检验鉴定试验所的第三方测试，首次放电质量能量密度达到711.30 Wh/kg、体积能量密度达到1653.65 Wh/L（1653.65kWh/m³）。研究人员通过拓宽富锂锰基氧化物的充放电电位获得更高材料储锂容量、采用隔膜涂层技术解决超薄锂大面容量沉积可逆性、并探索厚电极、贫电解液、超薄集流体的匹配性应用等综合策略，最终实现了超高能量密度电池的可逆充放电。在此直接引用原文献图表。

2.光解水制氢

InGaN/GaN NWs 的合成

InGaN/GaN NWs 通过分子束外延技术在 3 英寸硅片上生长34,35 元，它们也利用化学气相沉积和溅射等其他各种工艺被广泛种植36,37 元.首先用丙酮和 10% 缓冲氢氟酸清洗硅晶片。然后，在生长前，在反应室中通过约 787 °C 的原位退火去除硅片上残留的氧化物。InGaN/GaN NWs 在富氮条件下自发生长在硅片上，以促进富氮表面的形成，防止光腐蚀和氧化。镓 （Ga）、In 和镁通量通过使用热渗出室进行控制，而氮自由基则由射频氮等离子体源产生。多堆栈 InGaN/GaN 层在 GaN 层上生长，最后由 GaN 封帽层终止。在生长过程中使用了每分钟 1.0 标准立方厘米的氮气流速和约 350 W 的正向等离子体功率。

助催化剂负载

铑/铬2O3核心/外壳和钴3O4纳米颗粒通过典型的原位光沉积负载在 InGaN/GaN NWs 上38,39 元.在详细的过程中，首先将 0.8 cm × 0.8 cm 的光催化剂晶片稳定在 Teflon 支架上。然后将支架转移至含有 50 ml 20 vol% 甲醇水溶液的 390 ml 腔室中。然后 5 μl 0.2 mol l−1那3氯化氢6将 （Sigma-Aldrich） 加入甲醇水溶液中。腔室用石英盖覆盖并抽真空。之后，在 300 W Xe 灯（Cermax，PE300BUV）下照射腔室 10 分钟。反应后，5 μl 0.2 mol l−1K2铬钼4将 （Sigma-Aldrich） 注入腔室中，再照射腔室 10 分钟。同样，5 μl 0.2 mol l−1Co（否3)2·6H2O （Sigma-Aldrich） 也注入腔室，然后照射 20 分钟。最后，用去离子水洗涤所得的光触媒晶片，并在 80 °C 的空气中干燥。值得注意的是，在光还原中沉积的金属钴 （Co） 纳米颗粒在空气中很容易被氧化，最终转化为 Co3O4纳米颗粒。还通过改变前驱体制备了具有不同助催化剂含量的光催化剂晶片。对于室外测试，Rh/Cr2O3核心/外壳和钴3O4使用 125 μl 0.2 mol l 将纳米颗粒加载到 4 cm × 4 cm 光催化剂晶片上−1那3氯化氢6，125 μl 0.2 mol l−1K2铬钼4和 125 μl 0.2 mol l−1Co（否3)2·6H2O 在光沉积中。其他程序与上述相同。

纳米机器人方面的能源创新

考虑到纳米机器人本身的多样性，我们纳米机器人的未来能源供应方式将呈现多样化和创新性，以下是计划的几种方式：

细菌驱动的纳米机器人：利用生物相容性细菌与纳米颗粒进行生物杂化得到的细菌驱动纳米机器人，例如利用厌氧婴儿双歧杆菌（Bif）作为驱动源，将阿霉素（Doxorubicin, DOX）负载的牛血清白蛋白纳米颗粒输送到乳腺肿瘤中。

化学驱动的纳米机器人：利用化学燃料释放的化学能作为能源，例如过氧化氢（H2O2）作为燃料，通过催化反应驱动微纳米机器人。   化学驱动微纳米马达详情：https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab1358/info91938.htm

光驱动纳米机器人：利用光能作为能源，例如唐晋尧团队制备的TiO2/Si纳米树的纳米机器人，在光照下会发生光电池反应，生成电场推动纳米树前进运动。

外部电源：通过极其细小的电线（如微型光纤电缆）将纳米机器人连接到外部电源，沿电线发送光脉冲，并在纳米机器人内产生实际的电力。

或者通过产能核心（外包获得）和能量运输纳米机器人：有专门的纳米机器人跑遍全身运输能量。

磁场或超声波信号：利用磁场催化纳米机器人上包含的闭合导电环内的电流，同时磁场还可以用来控制纳米机器人的方向。超声波可以作为非接触性能源，通过设计新型的超声波传感阵列，操纵水中的微纳米机器人进行药物递送。