血红素分子可能是更好的电池的关键
耶鲁大学的新研究表明，在血液中运送氧气的分子可能是开发下一代电池的关键。
近年来锂 - 氧气（Li-O2）电池出现了锂离子电池的可能继任者 - 消费电子产品的行业标准 - 由于它们很长一段时间的潜力持有电荷。例如，电子设备将在不充电的情况下进行数周;电动车可以比目前标准长4到五倍。
但在这可能发生之前，研究人员需要使LI-O2电池能够有效地进行商业应用，并防止形成过氧化物锂，固体沉淀物覆盖电池的氧电极表面。一个障碍物寻找催化剂，其有效地促进称为氧气进化反应的方法，其中氧化锂产物分解回锂离子和氧气。
Andre Taylor，化学和环境工程副教授的Yale Lab已鉴定出一种称为血红素的分子，其可以用作更好的催化剂。研究人员证明，通过降低改善电池充电/放电循环时间所需的能量，血红素分子通过降低能量的能量来改善Li-O2细胞功能。
结果出现在自然通信中。领先作者是泰勒实验室前博士后研究员的霍夫·里乌，现在是韩国苏康妇女大学的化学和生物工程助理教授。
血红素是构成血红蛋白的两部分中的一个的分子，其在动物的血液中携带氧气。在Li-O2电池中使用，Ryu解释说，分子将溶解在电池的电解质中，并充当雷带介质所谓的氧化还原介质，这降低了电化学反应所需的能量屏障。
“当你在空气中呼吸时，血红素分子从空气中吸收氧气到肺部，当你呼气时，它将二氧化碳退出，”泰勒说。“所以它与氧气有很好的结合，我们认为这是一种提升这些有前途的锂气电池的方法。”
研究人员补充说，他们的发现可以帮助减少动物废物处理量。
“我们正在使用传统上浪费的生物分子，”泰勒说。“在动物制品行业中，他们必须出去某种方式来处理血液。在这里，我们可以从这些废物中取出血红素分子并使用它来再生能量储存。“
Ryu注意到，通过使用可回收的BiowasteS作为催化剂材料，该技术既有效，在开发绿色能源应用中可能优先。
出版物：Won-Hee Ryu等，“血红素生物分子作为氧化还原介质和氧气梭式锂电池有效充电，”自然通信7，物品编号：12925（2016）; DOI：10.1038 / ncomms12925
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2021-07-10