近日,來(lái)自美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)的研究小組開(kāi)發(fā)出一款全新的“糖電池”。這種新的電池以糖為能源提供電力,能量密度超越過(guò)去水平,并且還能重復(fù)使用,不用擔(dān)心會(huì)爆炸或燃燒,利用完后便可生物降解。繼續(xù)發(fā)展有望替代傳統(tǒng)電池成為一種廉價(jià)且可充電的環(huán)保電池。
發(fā)明糖電池的是該校農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)學(xué)院、工程學(xué)院的生物系統(tǒng)工程副教授Percival。他表示雖然現(xiàn)在也有其它糖電池,但他們的糖電池能量密度比以前的高出一個(gè)數(shù)量級(jí),在充電之后運(yùn)行的時(shí)間更長(zhǎng)。這種新型“糖電池”能量密度是鋰電池的2倍、堿性電池的4倍,相信未來(lái)經(jīng)改良后,還能提高到比鋰電池耐用10倍以上,再加上“糖”原料容易取得且價(jià)格低廉,預(yù)計(jì)三年后,這種糖電池將能為手機(jī)、平板電腦、視頻游戲和大量其它電子器材供電。
“糖是自然界一種絕佳的、儲(chǔ)存能量的混合物。”P(pán)ercival表示,“所以僅從邏輯上講,我們也要努力利用這種天然能量,以一種環(huán)保的方式來(lái)生產(chǎn)電池?!?/p>
這種糖電池利用一系列酶,這些酶以一種自然界沒(méi)有的方式組合在一起??蒲腥藛T構(gòu)造了一種非天然式的合成酶路徑,能從糖里面獲取所有的電荷勢(shì)能,在一個(gè)小小的酶燃料電池中產(chǎn)生電流。傳統(tǒng)電池通常是用昂貴的鉑金作催化劑,而他們用的是低成本的生物催化酶。“通過(guò)一種酶流注,我們能把糖溶液中的所有電荷緩慢地、一步步地釋放出來(lái)。”P(pán)ercival說(shuō)。就像所有其它燃料電池一樣,糖電池也是一種聯(lián)合燃料。研究人員用的是麥芽糊精和空氣,產(chǎn)生電流和水,麥芽糊精是一種多聚糖,由淀粉部分水解形成,水是主要副產(chǎn)品。與氫燃料電池、直接甲醇燃料電池不同,糖溶液燃料不會(huì)爆炸、燃燒,制造這種電池的酶和燃料還能生物降解。此外,糖電池還能再次充電,在其中加入糖就像給打印機(jī)的墨盒裝入墨水一樣。