電池研發(fā)進(jìn)展可人:盤點(diǎn)近期出現(xiàn)的電池技術(shù)
在現(xiàn)代社會(huì),由于環(huán)境和技術(shù)發(fā)展的需要,對(duì)電池的要求越來越高,就拿現(xiàn)在的電動(dòng)車來說,由于電池續(xù)航能力的緣故,造成了電動(dòng)車面對(duì)一個(gè)不上不下的狀況。而在便攜式產(chǎn)品里面也出現(xiàn)了同樣的情況,能量消耗越來越大,而電池未能得到相應(yīng)的發(fā)展,極大的破壞了用戶體驗(yàn),現(xiàn)在來盤點(diǎn)一下最近出現(xiàn)或者取得進(jìn)展的電池技術(shù),以饗讀者。
基于植物的可回收太陽能電池
美國喬治理工學(xué)院和普渡大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種基于源自植物天然物質(zhì)如樹木的新型太陽能電池,這種有機(jī)太陽能電池所采用的可再生原材料基質(zhì),使用后可被簡單地回收。這項(xiàng)研究由喬治理工學(xué)院的工程教授Bernard Kippelen領(lǐng)銜,這名教授始終在致力于可持續(xù)、可再生太陽能電池技術(shù)的協(xié)助研究工作。
“太陽能技術(shù)有機(jī)基片的開發(fā)工作一直在持續(xù)進(jìn)行中,也為未來的應(yīng)用提供了很好的幫助?!盞ippelen解釋說,“有機(jī)太陽能電池應(yīng)該是可以回收再利用的,另一方面我們也解決了目前的一個(gè)問題,即是減少對(duì)礦物燃料的依賴,后者在電池使用壽命結(jié)束后無法進(jìn)行簡單的處理。”
有機(jī)太陽能電池基于玻璃與塑料制成,這兩者在回收工作上都比較容易。而Kippelen的太陽能電池則由植物細(xì)胞膜質(zhì)納米晶體構(gòu)成(CNC),這即是源自于類似樹木之類的植物。這種電池在壽命終結(jié)后,回收工作僅需在常溫下將它們浸入水中。在數(shù)分鐘的浸濕后,CNC基質(zhì)會(huì)溶解,從太陽能電池上簡單地分離開來。
CNC基片是透明的,本身可透光。雖然2.7%的能源效率相較其他太陽能電池技術(shù)的研究還比較低,但其環(huán)境效益及簡單回收的特性仍是相當(dāng)吸引人的。未來,研究人員期望提升這種電池產(chǎn)品的效能?!拔覀兊南乱徊接?jì)劃就是將其能源轉(zhuǎn)換效率提升至超過10%,達(dá)到用玻璃、塑料制成基片的太陽能電池相同的水平。”Kippenlen說。
科學(xué)家研制可在黑暗中使用的細(xì)菌發(fā)電生物電池
國外媒體報(bào)道,用細(xì)菌制成的電池很快將會(huì)為我們的電子產(chǎn)品提供電能。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn),可以把細(xì)菌體表蛋白生成的能量收集起來,作為電能。這項(xiàng)重大突破將會(huì)導(dǎo)致由細(xì)菌產(chǎn)生的清潔電流,或稱“生物電池(bio batteries)”誕生。
該研究成果發(fā)表《美國國家科學(xué)院院刊》上,它顯示,細(xì)菌接觸到金屬或者是礦物質(zhì)時(shí),它們體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)就會(huì)生成電流,并通過細(xì)胞膜流出體外。這意味著可以把細(xì)菌直接“束縛”到電極上,這一發(fā)現(xiàn)表明我們又向成功制出高效微生物燃料電池邁進(jìn)了一大步。研究人員制成海洋細(xì)菌希瓦氏菌的合成版本,他們僅采用了被認(rèn)為是這種細(xì)菌用來把電子從巖石上轉(zhuǎn)移到體內(nèi)的蛋白。然后他們把這些蛋白質(zhì)嵌入到一層層泡囊中,這些是微小的油脂(脂肪)囊,例如組成細(xì)菌膜的那些物質(zhì)。隨后他們對(duì)電子在細(xì)菌體內(nèi)的給電子體和體外用來提供礦物質(zhì)的一塊金屬之間的傳輸情況進(jìn)行檢測(cè)。
英國東安格利亞大學(xué)的生物學(xué)家湯姆-克拉克博士說:“我們知道細(xì)菌能轉(zhuǎn)移金屬和礦物質(zhì)里的電子,這種互動(dòng)主要取決于細(xì)菌體表的特殊蛋白。但是目前我們還不清楚,這些蛋白是直接還是間接通過環(huán)境中一種我們不知道的介質(zhì)做到這些的。我們的研究顯示,這些蛋白質(zhì)能夠直接‘接觸’礦物質(zhì)表面,并產(chǎn)生電流,這表明細(xì)菌可能是依附在金屬或者礦物質(zhì)表面,通過它們的細(xì)胞膜傳導(dǎo)電流的。事實(shí)上這是我們第一次觀測(cè)到細(xì)菌細(xì)胞膜的組成成分是如何與不同物質(zhì)發(fā)生互動(dòng)的,并首次了解了金屬和礦物質(zhì)在細(xì)胞表面發(fā)生的互動(dòng)存在多大差異。這些細(xì)菌展現(xiàn)出作為微生物燃料電池的巨大潛能,它們可以通過分解家庭或者農(nóng)業(yè)廢料產(chǎn)生電流。”
克拉克說:“另一種可能性是把這些細(xì)菌當(dāng)作電極表面的微型工廠,電極通過這些蛋白質(zhì)提供
評(píng)論