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研究人员利用蛋白质研发有机电池 或取代锂离子电池

时间:2019-11-08 10:37:20 来源:崔各新闻网

据国外媒体报道,蛋白质有利于肌肉生长,但也有助于构建可持续的有机电池。总有一天,这种电池会取代传统的锂离子电池,而不会造成安全和环境问题。今天,研究人员通过使用合成多肽(构成蛋白质的物质)和其他聚合物,已经迈出了制造这种电池电极的第一步。

参与该项目的博士生谭阮(Tan nguyen)表示:“目前,电池领域的趋势是研究电子如何在聚合物网络中传输。多肽的美妙之处在于,我们可以以3d方式控制侧链上的化学成分,而不改变主链或结构主要部分的几何状态。然后,我们可以系统地研究改变侧链的不同方面会带来什么影响。”

目前,锂离子电池会对环境造成危害。然而,由于回收成本高于生产成本,废弃的锂离子电池经常堆积在垃圾填埋场。目前,仍然没有安全的方法来处理这种电池,但是如果开发基于蛋白质的有机电池,这种情况可以改变。

领导该研究小组的德克萨斯A&M大学的卡伦·伍尔利博士说:“肽链上的酰胺键非常稳定,因此也非常耐用,可以在分解和回收过程中触发。”因此,据信该多肽最终可用于储存电能的领域,如流动电池。此外,蛋白质样结构可用于构建自然界中存在的能够有效传输电子的蛋白质结构,从而优化特性以控制电池性能。

研究人员使用炭黑复合材料制成的电极构建了该系统,并构建了含有苄基紫精或四甲基哌啶氧化物(tempo)的多肽。他们将苄基紫精附着在阳极(阴极)的基质上,并使用含tempo的多肽作为阴极(阳极)。制备的电池适用于低能耗应用,如生物传感器等。

目前,nguyen已经合成了几种不同结构的聚合物,以研究它们在有机电池中的电化学性能。如果找到合适的聚合物,预计会增加电池容量或用于电动车辆。尽管在商业化之前有机电池需要长时间的研究,但是蛋白质可以提供灵活多样的结构,并有望为更安全的环境和可持续的能量储存提供广阔的潜力。

来源:盖世汽车网络

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