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军事美国开发出病毒生物电池能量密度比锂电

时间:2019-10-13 00:13:43 来源:互联网 阅读:0次

军事:美国开发出病毒生物电池 能量密度比锂电池高3倍

英国工程师站2014年1月3道,麻省理工学院的科学家研发出一种新的病毒生物电池

,其能量密度比目前开发的锂-空气电池高2到3倍

研究人员通过加入基因修饰的病毒来制备纳米线

,以用作电池的电极之一,从而生产这些以病毒为基础的电池。这些病毒是对人体无害,但可以感染细菌的常见噬菌体,它们的加入增大了表面积,在电池充放电过程中,电化学反应发生在表面;增加循环次数

,从而延长了电池潜在寿命。

因为其化学结构是由天然材料和工艺而得,电池对环境的影响较小。

使用生物制造材料的想法来源于天然生物材料如贝壳和骨骼

。来自于有机体的蛋白质生长和组装成天然有机材料。在自然系统中,如贝壳,它们在海洋的温度和压力下形成

,不使用有毒物质。自然界中的生物体不会组装成电池电极。

为了开发电池,研究人员制作了纳米线阵列,每根线约80纳米宽,使用一种叫做M13的转基因病毒制作。该病毒产生氧化锰,这是通常用于锂-空气电池的阴极材料。然而,与典型的锂 空气电池化学方法开发不同,病毒制造的电线,有粗糙,高低不平的表面,从而增加了表面积。

这种表面积的增加不仅可以提高充电和放电的速率,而且创造了一个更加生态友好的制造工艺的电池设计。这是因为病毒基电池开发可在室温下以水为基础,而不需要像常规的电池制造方法一样需要高温处理和危险化学品。

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