|
病毒电池研制成功比传统电池更安全 |
2009-05-06 |
|
绿色技术正在向病毒进军。研究人员最近利用病毒研制出了一种可以充电的电池——类似于在混合动力汽车和笔记本电脑中使用的电池。迄今为止，这种电池通常都是利用化学方法，经高温加工而成。而新的研究成果无疑为电池的生产提供了一个可供选择的低能耗的环保新方法。
大多数商业用充电电池会将一个锂离子从正极（负电性端）传递到负极（正电性端），而这一过程必须在高温条件下才能够实现。美国剑桥市麻省理工学院（MIT）的材料化学家AngelaBelcher和她的同事，决定通过生物学过程研制出一种更好的电池。Belcher指出，这种方法是符合逻辑的，因为电池中的一些原料——例如磷酸盐和离子——均存在于生命系统之中，并且很容易被生物体操控。
科学家们利用显微镜对数以百万计的病毒DNA进行扫描后，选定了M13病毒。这种病毒长度为880纳米，是一种非常简单且容易操控的病毒，对人体无害。
研究小组首先利用遗传工程使M13病毒的外壳吸附上三氧化二钴和金，随后将其装配入薄膜中，从而制成一个正极。
接下来便是解决负极的问题，这是一项更具有挑战性的工作，因此它需要很高的传导性。研究小组利用工程学的方法在M13病毒上积聚了磷酸铁离子，并将其与一个由碳纳米管制成的高传导性网络连接在一起。电子可以迅速地在这一系统中传递，进而增加负极的容量。实际上，Belcher研制的电池与商业应用的锂电池具有相同的性能，同时至少能够充电和放电100次。研究小组在4月2日的美国《科学》杂志网络版上报告了这一研究成果。 copyright 中华人民共和国图鉴社
这一基于病毒的技术将成为生产电池的第一种生物学手段。Belcher强调，除了碳纳米管之外的所有系统都是在室温下制成的，并且只将水作为一种溶剂。最后，当这种电池报废和降解后，它不会留下任何有毒的化学物质。Belcher表示：“这绝对是一种非常清洁的方法。”
但是她警告说，这种技术现在尚无法投入商业应用。Belcher表示，由于病毒电池需要与市场现有电池的容量和性能相匹配，因此“我们需要按比例增加这些原料”。“我们需要更进一步的完善其性能。”
其他的专家也同意Belcher的发明并不会在一夜之间改变电池工业的面貌。美国纽约州宾厄姆顿大学材料研究所的化学家M.StanleyWhittingham表示：“这有关科学的好奇心。”Whittingham说，为了改变这项电池技术，研究人员必须制造出具有更高容量的负极。
|
|
|
| |
|
|
