普通病毒开发改进的高性能可充电锂离子电池材料的进展

2019-04-15 09:50:11
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科学家们报告说,使用普通病毒开发改进的高性能可充电锂离子电池材料的进展,这些电池可以编织成衣服,为便携式电子设备供电。他们在波士顿举行的第240届美国化学学会(ACS)全国会议上讨论了电池阴极或正极的新材料的开发。

这些新的动力源可以在未来被编织成织物,如制服或防弹背心,并倾倒或喷洒到任何大小和形状的容器中,提交报告的Mark Allen博士说。他是麻省理工学院(MIT)Angela Belcher小组的博士后。这些适合的电池可以为智能手机,GPS装置和其他便携式电子设备供电。

“我们谈的是也是电池的面料,”艾伦说。“这些电池一旦编织成衣服,就可以为各种高科技设备提供动力,包括手持无线电,GPS设备和个人数字助理。它们还可以用于日常手机和智能手机。”

电池通过使用两个电极(阳极和阴极)将化学能转换为电能来产生电能,电极被电解质隔开。在ACS会议上,Allen描述了由氟化铁材料制成的新阴极的开发,与现今的可充电电源相比,它可以很快生产轻质和柔性电池,并且功耗,性能或充电能力损失最小。

艾伦已经延长了麻省理工学院的科学家安吉拉贝尔彻和她的同事去年开展的突破性工作,他们是第一个设计病毒作为制备锂离子电池阳极和阴极的生物模板的人。这种名为M13噬菌体的病毒由围绕基因内核的外层蛋白组成。它会感染细菌,对人体无害。

“使用M13噬菌体作为模板是绿色化学的一个例子,一种环保的电池生产方法,”艾伦说。“它可以在室温和水中处理所有材料。” 他说,这些材料应该比现有锂离子电池使用的材料更不危险,因为它们产生的热量更少,从而降低了可燃性风险。

Belcher Biomaterials集团正处于测试和扩大病毒电池材料的初级阶段,其中包括为无人驾驶飞行器提供监控操作。艾伦补充说,制造重量轻且持久耐用的电池可能会产生可充电衣物,这对军事人员和平民都有好处。

“典型的士兵必须携带数磅的电池。但如果你可以将他们的衣服变成电池组,他们可能会减轻很多重量。对于经常出差的商务旅行者来说也是如此 - 公路战士们也是如此。用于笔记本电脑,手机和其他设备的独立充电器。它们可以减轻一些重量。“

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