未来电池技术藏在身体里

新能源汽车一直是各大生产商争先研发的焦点，传统锂离子技术似乎已经遇到了技术瓶颈，比容量和电池寿命较高的锂氧电池(Li-O2)技术成为了正在研发的新突破口，不过该技术仍然存在触媒剂(金和白金)成本高昂，过程中生成锂过氧化物影响电极转换效率的问题。耶鲁大学近期一项新研究发现利用动物血液中的血红蛋白分子，取代目前锂氧电池使用的触媒剂，可以避免锂过氧化物生成，还可以降低生物废料。

锂氧电池是一种基于金属与空气化学能转换电能的电池。在这种电化学型的电池由诱导的氧化锂的阳极和氧气阴极组成。此前的研究避免锂过氧化物的方法，是用固态氧和定制电极生成锂超氧化物的方案。耶鲁大学的研究者在动物血液中找到了一种方案，以其中的血红蛋白分子作为触媒可以让锂氧化物直接分解为锂离子和氧气，大幅提高效率。在生物学上用于携带氧气的血红蛋白分子效率极高，而且迅速溶解在电极周边，极大地提高电池充放电效率。

论文作者之一Andre Taylor称：“当你在空气中吸气时，肺毛细血管中的血红蛋白分子将氧气吸收至血液，快速传输至全身各器官。呼出时，又快速传输二氧化碳排出体外。这种分子与氧气的紧密连接，使我们考虑到了将之应用在锂氧电池中。”

“这种生物分子原来是作为废料的，在动物加工产品中随处可见。我们的方法还能合理利用废弃原料，作为可再生能源储存起来。”该研究论文已经发表在《自然—通讯》杂志中。

关于体液与电池技术的结合，这并不是第一次。来自伦斯勒理工学院的科学家们就曾宣告，他们研制出了一种可以用体液中的电解质发电的“体液电池”。“体液电池”的想法自提出以来就引发了极大关注，因为这标志着我们离“生物能源电池”真正问世又近了一步。科学家们希望“生物能源电池”能够靠体液或者其他人体排泄的有机化合物来发电，比如泪液和尿液等。

“体液电池”不仅薄如纸片，事实上它本身就是纸片。因为电池中90%的物质是植物纤维——它是传统造纸术中必不可少的原料，因而广泛存在于各种纸张及纸制品中。 剩余10%物质为定向碳纳米管，它的主要作用为导电，同时由于它的存在使得这种电池呈现黑色。这些碳纳米管镶嵌于纸纤维的缝隙里，其成品成为纳米复合纸。其中一位研发者说，这种电池无论看起来、摸起来还是拿起来都仿佛纸张一样。

这种使用了纳米技术的电池具备了像纸张一样的特质：轻薄、可伸缩。并且，由于能源为体液中的电解质(通过吃饭即可补充)，因此很适合用于医疗器械中。即使脱离人体也可使用，只需要将它浸到含有电解质的离子液体中就可以了。(陶朵朵整理)