研究人员利用蛋白质研发有机电池 或取代锂离子电池

据外媒报道，蛋白质有利于肌肉生长，却也可以帮助构建可持续的有机电池，有朝一日，此种电池可能会成为传统锂离子电池的替代品，而且不会带来安全性和环境问题。如今，研究人员通过利用合成的多肽（构成蛋白质的物质）和其他聚合物，迈出了为此类电池构建电极的第一步。

（图片来源phys．org）

参与该项目的博士生Tan Nguyen表示“目前，电池领域的趋势是研究电子如何在聚合物网络中传输，而多肽的美妙之处在于，我们可以在不改变主链几何状态或者结构主要部分的情况下，以3D方式控制侧链上的化学成分，然后可以系统研究，改变侧链不同方面会带来什么影响。”

目前的锂离子电池会对环境造成危害，而由于回收的成本高于生产的成本，往往废弃的锂离子电池都堆积在垃圾填埋场。目前，仍然没有安全的方法可以处理此类电池，但是如果研发出以蛋白质为基础的有机电池就可以改变此种情况。

领导该研究小组的德克萨斯州农工大学（Texas A＆M University）Karen Wooley博士表示“肽链上的酰胺键非常稳定，因而也非常耐用，可以在分解回收时被触发。”因而认为多肽最终可用于存储电能的流动电池等领域。此外，采用此种类似蛋白质的结构，能够构建自然界中已经存在的、能够有效传输电子的蛋白质的架构，从而优化该特性以控制电池性能。

研究人员采用炭黑复合材料制成的电极构建了该系统，构建了含有苄基紫精或四甲基哌啶氧化物（TEMPO）的多肽。他们将苄基紫精连接至阳极（负极）的基质上，使用含有TEMPO的多肽作为阴极（正极）。制成的电池适用于低能耗应用，如生物传感器等。

目前，Nguyen已经合成了几种不同构造的聚合物，用于研究它们的电化学特性，以便用于有机电池。如果找到合适的聚合物，有望提升电池的容量，或可用于电动汽车。虽然有机电池在实现商业化之前，还需要进行很长时间的研究，但是蛋白质能够提供灵活且多样的结构，有望为更安全的环境、可持续的能源存储提供广阔的潜力。