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在科技的创新浪潮中，加州大学洛杉矶分校的研究团队引领了一种革命性的太阳能设备设计，将传统的能源存储与氢燃料生成技术巧妙地融为一体。这一突破性发明借鉴了智能手机整合相机与浏览器的功能理念，实现了太阳能设备的多功能化应用。

该团队由生物化学特聘教授Richard Kaner领导，他与博士后研究员Maher El-Kady共同研发了一款拥有三个电极的新型设备，不仅能够储存电能，还能通过电解水产生氢气和氧气。这一设计颠覆了传统氢燃料电池和超级电容器的单一功能模式，引入了一个全新的操作维度。

这款设备的核心在于其独特的三层结构——正极、负极以及一个额外的电极，这三者皆连接至同一太阳能电池。太阳能电池所产出的能量被灵活地分配到两个关键环节：一是通过电化学过程在超级电容器中储存能量，二是通过化学反应分解水分子，从而生成氢气与氧气。这一创新得益于研究团队成功合成的镍-钴-铁层状双氢氧化物，它不仅作为超级电容器的活性电极材料，还承担着产氧反应的电催化剂角色。

为了最大化设备性能，研究人员采用了一种比人类头发细上千倍的纳米级电极，确保了最大的水接触面积，从而提高了氢气生成效率。此外，他们还在电极中加入了更多的电荷存储材料（即镍-钴-铁层状双氢氧化物），以增强超级电容器的效能。

值得注意的是，目前全球约95%的氢气是从天然气等化石燃料中提取，这一过程会产生二氧化碳排放，而通过电解水获取氢气被视为更加清洁的能源解决方案。Maher El-Kady指出，利用这项新技术分解水分子，不仅能显著降低氢气生产的成本，而且有望彻底淘汰依赖化石燃料的生产方式。

尽管目前展示的原型设备体积小巧，但Richard Kaner坚信，随着相关组件成本的降低，未来完全有能力生产出更大规模的设备。解决氢气动力汽车的普及问题，需要一种能够在常压高温下安全储存大量氢气的技术，而不是依赖高压气瓶的传统方案。这一创新成果已发表在《Energy Storage Materials》期刊上，预示着清洁能源领域的崭新篇章。