病毒電池

　　更令人驚訝的是，在你的電動汽車電池里，竟然使用的是由病毒制造的正負極材料！但不要害怕，這種電池非但沒有有毒材料，而且電池充放電速度是現(xiàn)有電池的100倍以上。

　　不光是移動電話電池充電加快，還有筆記本電腦電池不會老化，電動汽車在同等價格下能達到與汽油動力汽車一樣的動力和可行駛里程，這樣的情形極有可能在幾年后成為你日常生活中見怪不怪的事情。

　　美國麻省理工學院3月11日和4月2日分別在自己的網(wǎng)站上發(fā)表文章稱，他們研發(fā)出了兩種新型電池，一種可以在10~20秒內(nèi)完成小型電池的充電任務，一種則是利用病毒來制造電池正負極以大大提高電池性能，甚至與目前驅(qū)動混合動力汽車的充電電池無多大差異，

　　“從性能上來說，病毒電池在未來可能會替代在汽車電池中占主導地位的鉛酸電池，搶占其汽車電池的市場份額。”比亞迪股份有限公司總工程師劉衛(wèi)平4月17日告訴《投資者報》記者。

　　10秒鐘完成充電

　　傳統(tǒng)鋰離子電池擁有兩個電極，正極由氧化鈷或鋰鐵磷酸鹽構(gòu)成，負極由石墨制成，兩個電極被淹沒于電解液中。充電時，鋰離子——或者說帶正電的原子——從鋰電極流向石墨電極；放電時，鋰離子則以相反方向流動。

　　目前的磷酸鐵鋰電池可儲存大量電力，但釋放及吸取電力的速度則很緩慢。因此，電動車以穩(wěn)定速度在高速公路行駛時的性能比加速時更佳，而電池的電力用完后要花數(shù)小時才能完成充電。

　　問題出在鋰離子，這些帶電子的離子在電池物質(zhì)中的運行速度很慢，要花很長時間才能到達電池端傳送電力。

　　新型快充電池立基于傳統(tǒng)的已被廣泛用于攝像機、照相機、手機和筆記本的鋰離子充電電池。然而，其相對較慢的充電速度卻是影響人們?nèi)粘９ぷ魃畹囊淮笳系K。

　　研究人員將由鋰鐵磷酸鹽制成的傳統(tǒng)電極表面結(jié)構(gòu)加以改進，讓鋰離子的釋放和吸入速度提高到原來的100倍。利用這種新技術(shù)制成的電池原型只需10到20秒便可完成充電或放電過程。相比之下，體積相當?shù)钠胀姵貏t需要6分鐘才能完成充電。

　　負責設計新電池的格布蘭德?塞達爾(Gerbrand Cedar)博士說：“充放電時間以秒而不是以小時計算的電池可能為新的技術(shù)應用打開一扇門，同時也將改變?nèi)藗兊纳罘绞??！?/P>

　　“雖然在近兩年內(nèi)我并不看好該款電池的大量產(chǎn)業(yè)化，因為該技術(shù)只是改變了正極的導電性，而電池充電速度的主要限制條件在負極上?！眲⑿l(wèi)平對《投資者報》表示，“但長遠來看，麻省理工的創(chuàng)新能力十分強，是有望在未來突破限制的，其產(chǎn)業(yè)化是有可能的，將會促使鋰離子電池的市場份額進一步加大?！?/P>

　　與其他電池材料有所不同的是，新材料不會隨著重復充電和放電老化?？茖W家表示，充電速度更快的電池可連續(xù)使用2年或者3年。

　　研制快速充電電池的科學家表示，新技術(shù)可用于研制新一代體積更小、重量更輕的電池，讓手機和筆記本電池的個頭只有一張信用卡大小。除此之外，這項新發(fā)明也將孕育新一代電動汽車。相對于現(xiàn)有的充電時間需要大約8小時的電池而言，體積更大的電動汽車電池將來只需5分鐘便可完成充電，相當于提高了95倍。

　　帶病毒的電池

　　日常生活中談到病毒恐怕人人都避之不及。但要是讓你把病毒和電池聯(lián)系起來呢？如果有人告訴你說，有一種高性能電池中含有病毒，你會做何感想？

　　這不是科幻，而是麻省理工的科學家所研制的有望在未來面向市場的“病毒”電池。

　　新的“病毒”電池并不是說用基因工程病毒來產(chǎn)生電能，而是利用它們制作出更理想的電池正極和負極，從而提高了電池的性能。

　　3年前該研究小組就曾聲稱，他們培育出一種基因工程病毒，該病毒能夠通過將自身鍍涂在氧化鈷和黃金(198,-0.21,-0.11%)上或自行組成納米導線的方式形成電池陽極。但陰極制作起來要困難得多，其原因是陰極必須是快速電極，并具有極高的導電能力?，F(xiàn)實的情況則是多數(shù)制作陰極的材料屬于絕緣體。

　　研究人員利用的病毒名為噬菌體（bacteriophage），它是一種常見的能夠感染細菌但對人體無害的病毒，且能夠識別并附著于某些特定的材料（如本次研究中的碳納米管）上。

　　為獲得高導電能力的陰極，研究人員采取了一種方法，先將基因工程病毒鍍涂到磷酸鐵材料上，然后讓病毒“抓住”碳納米管，從而形成了高導電材料網(wǎng)。

　　研究小組負責人、學院材料科學家安吉拉－貝爾徹表示，新的基因工程病毒電池與目前市場上流行的先進的用于驅(qū)動混合動力汽車的充電電池不僅在儲能和動力性能上沒有差異，而且它們還可以用來為眾多的小型便攜式電器提供電能。

　　此外，生產(chǎn)含有基因工程病毒的新電池的工藝既經(jīng)濟又有利于環(huán)境保護，其原因是“病毒”電池的合成溫度在室溫或室溫以下，同時又不需使用有害的有機溶劑，且用于電池的材料沒有毒性。

　　“這種病毒電池與前一種快速充電電池（的研發(fā)）是一樣的思路，但同時它會改善電池性能?！眲⑿l(wèi)平補充道。針對麻省理工這兩項研究，他表示“會根據(jù)技術(shù)的進一步發(fā)展來判斷比亞迪是否要引進或?qū)W習。”