电池技术未来的关键可能蕴藏在动物血液中?

2016年10月20日 16:36 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

传统锂离子技术似乎已经遇到了技术瓶颈,比容量和电池寿命较高的锂氧电池(Li-O2)技术成为了正在研发的新突破口,不过该技术仍然存在触媒剂(金和白金)成本高昂,过程中生成锂过氧化物影响电极转换效率的问题。耶鲁大学近期一项新研究发现利用动物血液中的血红蛋白分子,取代目前锂氧电池使用的触媒剂,可以避免锂过氧化物生成,还可以降低生物废料。

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锂氧电池是一种基于金属与空气化学能转换电能的电池。在这种电化学型的电池由诱导的氧化锂的阳极和氧气阴极组成。此前的研究避免锂过氧化物的方法,是用固态氧和定制电极生成锂超氧化物的方案,耶鲁大学的研究者在动物血液中找到了一种方案,以其中的血红蛋白分子作为触媒可以让锂氧化物直接分解为锂离子和氧气,大幅提高效率。在生物学上用于携带氧气的血红蛋白分子效率极高,而且迅速溶解在电极周边,极大地提高电池充放电效率。

论文作者之一Andre Taylor称“当你在空气中吸气时,肺毛细血管中的血红蛋白分子将氧气吸收至血液,快速传输至全身各器官。呼出时,又快速传输二氧化碳排出体外。这种分子与氧气的紧密连接,使我们考虑到了将之应用在锂氧电池中。”

“这种生物分子原来是作为废料的,在动物加工产品中随处可见。我们的方法还能合理利用废弃原料,作为可再生能源储存起来。”研究论文已经发表在《自然通讯》杂志中。

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