基于可再生生物分子的鋰離子全電池

新能源與節能環保

作為當前應用最為廣泛的儲能器件之一，鋰離子電池受到廣泛關注。但是， 能源產業的發展與資源、環境息息相關，隨著電子社會的蓬勃發展，人們對鋰離子電池的需求量與日俱增，這勢必會導致以下兩個問題的產生：1）由于礦物資源的日益枯竭，其制造成本會不斷攀升；2）大量廢舊電子產品會對環境造成破壞。

大自然是人類最好的導師，其經歷了幾十億年的進化，萬物大都具有了最合理、最優化的宏觀、微觀結構和最佳的綜合性能，這些對科研問題的解決具有極強的啟發性。生物體內的能量代謝活動，往往伴隨著具有氧化還原活性的生物分子的化學轉變過程，并且具有良好的可逆性和生物相容性。將這種可從生物體內提取的生物分子應用于儲能活性材料，優點在于：1）可再生生物分子資源豐富， 有望降低材料成本；2）生物相容性好，可以通過多種途徑降解；3）結構多樣性， 可通過分子修飾調控相應性能。

目前已經制備出首款基于可再生生物質材料的鋰離子全電池，電池開路電壓接近1.5V，實驗證明它能驅動一款商業的電子手表，展示了潛在的應用前景。由于該電池具有綠色環保、生物相容性好等優點，對可穿戴電子器件及可植入體內的醫療電子器械等的發展與應用具有重要意義。