研究人員利用蛋白質研發有機電池 或取代鋰離子電池

2020-12-04 同花順財經

蓋世汽車訊據外媒報導，蛋白質有利於肌肉生長，卻也可以幫助構建可持續的有機電池，有朝一日，此種電池可能會成為傳統鋰離子電池的替代品，而且不會帶來安全性和環境問題。如今，研究人員通過利用合成的多肽(構成蛋白質的物質)和其他聚合物，邁出了為此類電池構建電極的第一步。

參與該項目的博士生Tan Nguyen表示：「目前，電池領域的趨勢是研究電子如何在聚合物網絡中傳輸，而多肽的美妙之處在於，我們可以在不改變主鏈幾何狀態或者結構主要部分的情況下，以3D方式控制側鏈上的化學成分，然後可以系統研究，改變側鏈不同方面會帶來什麼影響。」

目前的鋰離子電池會對環境造成危害，而由於回收的成本高於生產的成本，往往廢棄的鋰離子電池都堆積在垃圾填埋場。目前，仍然沒有安全的方法可以處理此類電池，但是如果研發出以蛋白質為基礎的有機電池就可以改變此種情況。

領導該研究小組的德克薩斯州農工大學(Texas A&M University)Karen Wooley博士表示：「肽鏈上的醯胺鍵非常穩定，因而也非常耐用，可以在分解回收時被觸發。」因而認為多肽最終可用於存儲電能的流動電池等領域。此外，採用此種類似蛋白質的結構，能夠構建自然界中已經存在的、能夠有效傳輸電子的蛋白質的架構，從而優化該特性以控制電池性能。

研究人員採用炭黑複合材料製成的電極構建了該系統，構建了含有苄基紫精或四甲基哌啶氧化物(TEMPO)的多肽。他們將苄基紫精連接至陽極(負極)的基質上，使用含有TEMPO的多肽作為陰極(正極)。製成的電池適用於低能耗應用，如生物傳感器等。

目前，Nguyen已經合成了幾種不同構造的聚合物，用於研究它們的電化學特性，以便用於有機電池。如果找到合適的聚合物，有望提升電池的容量，或可用於電動汽車。雖然有機電池在實現商業化之前，還需要進行很長時間的研究，但是蛋白質能夠提供靈活且多樣的結構，有望為更安全的環境、可持續的能源存儲提供廣闊的潛力。

來源: 蓋世汽車網

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