Текст уведомления здесь

Емкость аккумуляторов можно увеличить в несколько раз за счет бактерий

Российско-австралийско-индийская группа ученых создала при помощи генетически модифицированных бактерий электроды для аккумуляторов повышенной емкости. Работа на стыке био- и нанотехнологий опубликована в журнале Scientific Reports.
Добавить в закладки
Комментарии
Специалисты из Института белка в Пущино вместе с коллегами из Германии и Индии посвятили свою работу проблеме синтеза электродов для литий-ионных аккумуляторов. Чем больше площадь электрода, тем выше емкость устройства в целом.А достичь большей площади можно двумя способами: либо увеличить батарею в целом, либо сделать электрод как можно более пористым. Второй способ, естественно, намного интереснее, и работы в этом направлении ведутся множеством исследовательских групп по всему миру.

В новой работе ученые использовали комбинацию углеродных нанотрубок, частиц оксида железа и генномодифицированных жгутиковых бактерий. Бактерии, полученные на основе особо стойкого к повышенной солености вида Halobacterium salinarum
, были модифицированы так, чтобы к их жгутикам прилипали частицы оксида железа и формировали на бактериальной массе пористый каркас. Далее на этот каркас осаждались углеродные нанотрубки, и в итоге под электронным микроскопом вся структура напоминала поросшие мхом (торчащими в разные стороны нанотрубками) коралловые рифы или абстрактную скульптуру из многих шариков.

Площадь такой структуры оказалась намного выше, чем площадь слоя нанотрубок или оксида железа. Проведенные измерения подтвердили пригодность материала для изготовления аккумуляторных электродов — авторы сообщают о возможности запасать до одного ампер-часа в каждом кубическом сантиметре опытного образца. Стандартные аккумуляторы для смартфонов сейчас обладают в несколько раз меньшей емкостью. С помощью новой разработки ее можно было бы увеличить до 8 - 10 ампер-часов против 1,5 - 2 ампер-часов в телефонах сотрудников нашей редакции. Для промышленного применения, конечно, потребуется еще отработать технологию, и на этом пути могут возникнуть свои подводные камни, но первые испытания как минимум показали работоспособность идеи в целом.

Использованная иллюстрация и научная статья: Flagellar filament bio-templated inorganic oxide materials – towards an efficient lithium battery anode. Sergei N. Beznosov, Pavan S. Veluri, Mikhail G. Pyatibratov, Abhijit Chatterjee, Douglas R. MacFarlane, Oleg V. Fedorov & Sagar Mitra. Scientific Reports 5, Article number: 7736 doi:10.1038/srep07736
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы