加拿大科学家最新研制一种维生素驱动电池

08-13 14:39:17   来源:   评论: 点击:

左图是维生素驱动锂离子电池的原理图,右图是被这种生物电池点亮的红色 LED 灯。   据科学新闻网站报道,目前,加拿大多伦多大学一支研

左图是维生素驱动锂离子电池的原理图,右图是被这种生物电池点亮的红色 LED 灯。

  据科学新闻网站报道,目前,加拿大多伦多大学一支研究小组最新研制一种电池,可以将能量存储在生物衍生体上。这项最新研究报告发表在 7 月 14 日出版的《高级功能材料杂志》上。

  这种新型电池类似于许多商业可用的锂离子电池,但却存在一个差异,它使用维生素 B2 中的黄素作为阴极,该部分存储电流,当连接至一个设备时会释放出电流。

  研究报告作者、多伦多大学化学系德维特-塞弗洛斯(Dwight Seferos)博士说:“我们已观察研究自然物质属性一段时间,寻找可用于一系列消费电子产品的复杂分子结构。当你认真分析自然存在的复杂结构时,将使用较少的时间制造新材料。”

  虽然之前研制出生物衍生电池部件,但这是首次使用生物衍生高分子——长链微粒,作为一种电极,本质上可使电池能量存储在维生素形成的塑料物质,其成本低廉,并且很容易制造,过程中不会使用对环境构成污染的有害金属,例如:钴。

  研究合著作者、多伦多大学化学系泰勒-索恩(Tyler Schon)说:“采用正确的材料,经过多次测试反应,在很多方面,它看上去像是失败的,但是整个过程中坚持不懈的努力还是获得了一些重要发现。”科学家在测试多种长链聚合物时偶然间发现了维生素 B2 中的黄素,这是一种特殊的侧基聚合物,分子附加在长链分子的“脊骨”上。

  锂离子电池与黄素结合在一起,将具有 125 mAh/g比容量,2.5 伏电压,研究人员指出,在一个设备中使用锂金属作为阳极,该聚合物作为阴极。同时,我们证实该材料比小分子核黄素具有更高的性能,这是目前发现最高能量的生物衍生聚合物阴极。

  塞弗洛斯博士说:“维生素 B2 每次能够接受两个电子,从而使它很容易多样化充电,比其它分子具有更高的容量。”

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