電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池出現已有100多年，但時至今日，在某些偏遠或資源有限的地區，這種我們慣用的日常用品卻還屬于奢侈品。而即將在美國化學學會第256屆全國會議暨博覽會上公布的一項最新成果——一種靠細菌發電的新型紙基生物電池，或許能改變這一狀況，給這些地區帶來低成本的新型能源。
這種新型電池是由美國紐約州立大學的一個研究團隊開發的。研究人員在紙的表面印刷薄層金屬和其他材料作為基板，然后把凍干的產電菌群放置在紙上，制成紙基生物電池。使用時，只需將水或者唾液涂抹在紙上，幾分鐘內，這些凍干細菌就會恢復生機，它們在為自己制造能量的同時，萌生的電子會穿過細胞膜與外部電極接觸，從而為電池供電。
由于紙張會透氣，研究人員曾擔心細菌萌生的電子在到達電極前被氧氣吸收，從而影響電池性能。但研究顯示，氧氣對電池性能的影響很小，因為細菌細胞緊密地附著在紙張纖維上，在氧氣介入之前，纖維就已經迅速將電子轉移到陽極了。
作為生物傳感器材料，紙張具有神奇的優點，柔韌性好，表面積大，價格也很低廉。不斷創新的結構工程技術，讓人們可以控制紙張的纖維直徑、平滑度和透亮度，為紙在新一代電子產品中的廣泛使用奠定了良好基礎。而紙基電池因適用性廣、生態友好且成本低廉等特性，被普遍看好。研究人員指出，他們研制的新型紙基電池的成本很低，攜帶方便，可以很容易地整合到一次性電子設備中，雖然尚未達到投入實際使用水平，電池性能還需大幅提升，但這種提升可以通過多個紙電池堆疊、連接來實現。
目前這種一次性電池的保質期約為4個月。研究人員正在想方法提高凍干細菌的存活率和性能，從而延長電池的保質期。
沒錯，紙也能拿來做電池基板，凍干細菌動起來就能為電池傳輸電子，這電池設計得簡單又巧妙。在資源受限地區，能屈能伸的紙張和便宜好用的細菌相結合，就成了“黃金搭檔”。雖然紙基電池暫時還達不到一般電池的效果，但如果處理掉保質期和電池性能的問題，它會是個性價比還不錯的選擇。研究人員打破人們對于電池的傳統定義，開各種腦洞費勁做研究，最終目的，也是想讓這些奇思妙想，在特殊地區、特殊時刻大顯身手，把人類生活變得更美妙。
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