将来,可以在试管中产生锂离子电池。马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)的工程师具有操纵病毒,以构建锂离子电池的正极和带负电端。新的病毒制作的电池具有与汽车应用的最先进的可再充电设备相同的能量和功率性能。

将来,可以在试管中产生锂离子电池。马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)的工程师具有操纵病毒,以构建锂离子电池的正极和带负电端。

新的病毒制作的电池具有与汽车应用的最先进的可充电设备具有相同的能量和功率性能,该设备是由专门研究生物工程的材料科学与工程的麻省理工学院教授Angela Belcher。“新电池可以用便宜和环境良好的过程制造,”她补充道。

在传统电池中,锂离子在带负电荷的阳极 - 通常的石墨和带正电的阴极 - 通常 - 通常氧化钴或磷酸铁锂之间流动。三年前,Belcher和她的同事通过涂覆钴氧化物和金色和自组装来构建阳极,以形成纳米线来构建病毒。合成在室温下发生,不需要有害的有机溶剂;进入电池的材料是无毒的。

最近,麻省理工学院工程师建造了一个强大的阴极,可以与阳极配对。“阴极比阳极更难以建立,因为它们必须具有高度导向的是快速电极,”Notes Belcher。“然而,大多数用于阴极的候选材料是高度绝缘和非导电的。”

为了解决这一挑战,Belcher在材料科学和化学工程专业方面达到了其他麻省理工学院教授。团队转基地工程的病毒首先用铁磷酸盐涂覆,然后抓住碳纳米管的抓住以产生高导电材料的网络。

“因为病毒专门识别并结合某些材料(在这种情况下碳纳米管),每种铁纳米线可以电动”有线“进行碳纳米管网络,”Belcher解释说。“电子可以沿着碳纳米管网络行进,在整个电极中渗透到磷酸铁磷酸盐中并在很短的时间内转移能量。病毒是一种常见的噬菌体,感染细菌,但对人类无害。“

Belcher和她的同事发现,结合碳纳米管增加了阴极的电导率,而不会向电池添加太多重量。在实验室测试中,具有新的阴极材料的电池可以收取至少100倍的电池,而不会损失任何电容。这比目前可用的锂离子电池更少的充电周期,但“我们希望他们能够走得更长时间,”贝尔赫特说。

“原型包装为典型的硬币电池电池,但该技术允许组装非常轻巧,灵活,可适合的电池,这些电池可以采用其容器的形状,”Belcher。“我们打算使用具有更高电压和电容的材料来追求更好的电池,例如磷酸锰和磷酸镍。一旦下一代准备就绪,该技术就可以进入商业生产。“