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那些奇奇怪怪的燃料電池 讓人大跌眼鏡

   2014-04-01 21世紀中國電子網

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核心提示:蟑螂電池據國外媒體報道,研究人員通過對蟑螂身體上植入電極可讓它變成一個活體燃料電池,科學家希望最終昆蟲能夠攜帶自身驅動的

蟑螂電池

據國外媒體報道,研究人員通過對蟑螂身體上植入電極可讓它變成一個“活體燃料電池”,科學家希望最終昆蟲能夠攜帶自身驅動的監控或者信息發送裝置。這就像人們進食時將食物分解成葡萄糖,然后進入血液為大腦提供燃料,蟑螂和其他昆蟲能夠將它們的食物轉變為叫做海藻糖(trelahose)的血糖,研究人員使用一種正電極能夠分解海藻糖成為更簡單的糖,當他們插入一個負電極便能釋放電子提供電流。

美國俄亥俄州凱斯西儲大學化學家丹尼爾-謝爾遜(Daniel Scherson)是這項研究負責人,他說:“當昆蟲進食時將產生化學反應,我們使用這種化學反應作為燃料轉變化學能量為電子能量。”

當電極植入昆蟲體內并顯示完好沒有傷害之后,昆蟲可以正常地爬行,謝爾遜和同事基于這種方法對蘑菇進行了測試,蘑菇也可以產生一些海藻糖,測試結果顯示蘑菇可產生一定的電壓。這項研究結果發表在1月3日出版的《美國化學學會期刊》上。

謝爾遜稱,在這項實驗中,一只蟑螂最多可產生0.2伏電壓,這相當于AAA電池電能的十分之一。該電能完全可以將信息發送至2英寸的距離。如果某個環境下沒有有效電源方式,可以利用昆蟲身體的化學反應提供電能。

糖類燃料電池

美國弗吉尼亞理工大學(Virginia Tech)宣布,開發出了使用多糖類的燃料電池。這種電池的容量密度比鋰離子充電電池高10倍以上,該大學表示,“3年以內就能達到在手機及平板電腦等產品上使用的水平”。該電池是弗吉尼亞理工大學副教授張以恒等人開發的。

此次開發的電池利用由淀粉部分水解獲得的麥芽糊精(Maltodextrin)等多糖類以及空氣中的氧氣來生成電力和水。使用人工合成的13種酶而非鉑(Pt)作為催化劑,通過對糖做氧化處理來提取電子。容量密度高據稱是因為這些酶提取電子的效率非常高。具體來說,構成麥芽糊精的葡萄糖每個可提取24個電子。

目前,這種電池的輸出功率密度為0.8mW/cm2,電流密度為6mA/cm2。使用濃度為15%的麥芽糊精時的容量密度為596Ah/kg,能量密度為298Wh/kg。據介紹,這些數值“要比鋰充電電池的42Ah/kg、150Wh/kg高得多”。不過,這種電池的輸出電壓比鋰充電電池的 3.6V要低,為0.5V。

此次電池雖然容量密度及能量密度高,但由于酶的作用速度較慢,因此沒有爆炸及起火的危險,這一點與使用氫氣及甲醇的普通燃料電池不同。

可樂電池

大家都知道動物是可以飲用含糖物質,將糖份轉化為我們身體需要的能量,以供生活生長,那么你見過會喝可樂的電池嗎?

設計師Daizi Zheng把可樂裝入一種特制的電池內,就可以為一款新型手機提供電源。這款設計的特點是幾乎所有含糖分的飲料都可以充當電池,因為其電力來源就是把飲料中的碳水化合物(糖)加上酶作為催化劑來發電。



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