张永华教授(右)和朱志光展示他们的新糖电池

电池利用了大自然的能量储存

一种能量密度无与伦比的糖电池可以为现有技术提供一种可生物降解的替代品。

利用自然能量存储介质的电池并不是什么新鲜事,但该杂志中描述的这种电池自然通讯它的发明者,弗吉尼亚理工大学的Y H Percival Zhang教授说,今天的能量密度比其他的高一个数量级。

张教授表示,这种更高的能量密度可以让电池在需要充电之前运行更长的时间。他预测,这种电池可以在短短3年内为手机和平板电脑等高耗能便携式设备供电。

“糖在自然界中是一种完美的储能化合物,”张教授说。“因此,我们试图以一种环保的方式利用这种自然能源来生产电池,这是合乎逻辑的。”

与所有燃料电池一样,糖电池将燃料(在这种情况下,由淀粉部分水解制成的多糖麦芽糖糊精)与空气结合以产生电力,水是主要的副产物。

该电池不同于众所周知的氢燃料电池和直接甲醇燃料电池,燃料糖溶液既不易爆也不易燃,具有更高的能量存储密度。

该装置依赖于张教授及其同事创造的一种合成酶途径,该途径从糖中剥离所有电荷电位,以低成本的生物催化剂酶作为催化剂来发电,而不是传统电池中通常使用的昂贵的铂。

张教授说:“我们通过酶级联,一步一步地慢慢释放储存在糖溶液中的所有电子电荷。”

重要的是,用于制造该设备的酶和燃料都是可生物降解的,电池是可重复填充的——可以向电池中添加糖,就像用墨水填充打印机墨盒一样。

张教授表示,如果这种电池最终实现商业化,将有助于避免数十万吨有毒电池最终进入垃圾填埋场。

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