M13病毒能幫助提高電池性能？

鋰空氣電池近年來一直是研究熱點，它的容電量有潛力大幅提高。不過，科學家要先找到更加耐用的電極材料，新增電池的可充電次數，這個想法才能實現。

麻省理工學院研究人員讓轉基因病毒參與到納米線的加工中，處理了一些技術難題。納米線的寬度類似紅細胞，在電池中可以用作電極。技術的關鍵在于新增納米線的表面積，新增充電和用電過程中電極的活躍范圍。

一種名叫M13的轉基因病毒能夠抓取水中的金屬分子，組成穩定的結構。科學家用M13病毒收集制作電池陰極的極佳材料氧化錳，制造約莫80納米寬的氧化錳納米線。和傳統化學辦法制造的納米線相比，病毒納米線表面粗糙不平，表面積顯著增大。最后還要加入少量鈀等金屬元素，提升電極的導電性，促使充電和放電時的化學反應。

麻省理工學院能源教授貝爾徹說，M13的生物合成過程和鮑魚長殼差不多。鮑魚就是從海水中收集鈣，再組成堅固的外殼。

有了病毒的幫助，新型電池的能量密度能夠達到目前頂尖鋰電池的2到3倍，并且在諸多方面優點分明。新電池電極表面積更大，充電和放電效率更高。其制造工藝更加簡單、安全，病毒于常溫狀態下就能在水中完成工作，傳統辦法非得的高溫條件和危險化學品已經沒有用武之地。病毒制造的納米線相互交錯關聯，制成的電極更加穩定。另外，電池對電極的金屬材質要求降低，成本也更加合理。

貝爾徹強調說，研究還處于早期階段，只做出了陰極，而電解液等關鍵部分依然有待開發。此外，新型電池經探測可以充電50次，要真正使用，這個數字得上千才行。

貝爾徹還表示，目前在試驗中雖然利用生物技術，通過病毒收集金屬分子，但可能不是長久之計。倘若未來找到最適宜的材料，并且通過探測，工業加工中可能會采用別的方法，方便定量控制。

多年來，科學家一直熱衷于病毒電池的研究。2010年，馬里蘭大學科學家讓煙草花葉病毒(TMV)幫助電池進行化學反應，收集電流，加強電池的儲電能力。同年，麻省理工學院科學家馬克•艾倫也提出，可以利用M13病毒制造氟化鐵陰極，希望制造輕靈持久的可充電池。

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