化学家创建维生素驱动电池

化学家创建维生素驱动电池

多伦多大学的化学家团队创建了在生物衍生的单元中,铺平便宜消费类电子产品的环境更容易储存能量的电池。

电池是类似于许多商业上可用的高能量锂离子电池有一个重要的区别。它使用从维生素 B2 黄素作为阴极︰ 存储时连接到设备释放电力的部分。

德怀特 · Seferos,T U 化学系副教授和聚合物纳米技术的加拿大研究椅子说:”我们一直在寻找一段时间来寻找大量的消费电子应用程序,使用复杂的分子的性质”。

Seferos 说:”当你已经是复杂的性质所作的东西时,你最终花费更少的时间,使新材料”。

背景电池基础知识

要理解这一发现,是重要的是知道现代电池包含三个基本部分︰

  • 一个积极的终端 — — 触动设备来确保电力 — — 连接到阴极内部电池外壳的金属部分
  • 消极的终端连接到阳极电池外壳里面
  • 电解质溶液中,离子可以来往的阴极和阳极电极

当电池连接到手机、 iPod、 相机或其他设备的需要电源时,电子从阳极 — — 负电荷的电极的设备提供当前 — — 出流到设备,然后进入阴极和离子迁移通过电解质溶液,以平衡电荷。当连接到充电器,这一过程发生在扭转。

在阳极反应产生电子和阴极反应吸收他们当放电。净产品是电力。电池将继续产生电力,直到其中一个或两个电极跑出必需的要发生的反应物质。

有机化学是有点像乐高

而此前,我们已创建了生物衍生电池部件,这是使用生物衍生聚合物 — — 长链分子 — — 的第一个为其中一个电极,实质上允许电池能量被储存在维生素创建的塑料,而不是价格昂贵,加工,难度,更对环境有害金属等作为钴。

“得到正确的材料,随着时间的演变,一定发生了一些测试反应,”说论文合著者、 博士生泰勒史克恩。”在很多方面,看起来,这可能有故障。肯定花了大量的毅力”。

史克恩、 Seferos 和同事发生于材料测试多种长链聚合物 — — 专门挂件组聚合物时︰ 分子附着的长分子 ‘骨干’ 链。

“有机化学是有点像乐高玩具,”他说。”你把东西放在一起在一定的秩序,但一些看起来像他们会配合在纸上的东西不在现实生活中。我们试过几种方法和第五个工作,”说 Seferos。

建设一个更好的电源包

团队创建材料从来源于转基因真菌使用半合成工艺制备聚合物的两个黄素单位挂钩的长链分子骨干的维生素 B2。

这允许为绿色电池具有高容量和高电压 — — 日益重要的 ‘物联网’ 的事情继续将我们连接在一起更多通过我们电池供电的便携式设备。

“它很安全,自然的化合物,”Seferos 补充道。”如果你愿意,你可以实际上吃它来自源材料。B2 的能力降低和氧化使其非常适合锂离子电池。

“B2 可以接受最多两个电子在一段时间,”Seferos 说。”这使得它易于采取多项指控,有高容量相比很多其他可用的分子。”

绿色电子产品一步

史克恩说:”它一直大量的试验和错误”。”现在我们正在设计新的变种,可以再次充电。”虽然当前的原型是上规模的助听器电池,团队希望他们的突破可以为奠定基础薄、 灵活,功能强大、 甚至透明无金属电池可以支持下一波的消费类电子产品。

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