新型纸基生物电池由细菌供电 或能为偏远地区带来新能源

华盛顿，8月19日(记者刘海英)——电池已经存在了一百多年，但是今天，在一些偏远或资源有限的地区，这种我们常用的日常用品仍然是一种奢侈品。然而，美国化学学会第256届全国会议暨展览会即将宣布的最新成果——一种依靠细菌发电的新型纸基生物电池——可能会改变这种状况，为这些地区带来低成本的新能源。

这种新电池是由纽约州立大学的一个研究小组开发的。研究人员在纸的表面印刷一层薄薄的金属和其他材料作为基底，然后在纸上放置冻干的产电细菌，制成纸基生物电池。需要时，只需将水或唾液涂在纸上，几分钟之内，这些冻干细菌就会恢复活力。当它们为自己产生能量时，产生的电子将穿过细胞膜并与外部电极接触，从而为电池供电。

因为纸是可呼吸的，研究人员曾担心细菌产生的电子会在到达电极前被氧气吸收，从而影响电池性能。然而，研究表明氧气对电池性能影响很小。因为细菌细胞紧密附着在纸的纤维上，所以在氧气进入之前，纤维会迅速将电子转移到阳极。

纸作为一种生物传感器材料，具有独特的优点，柔韧性好，表面积大，价格低廉。不断创新的结构工程技术使人们能够控制纸张的纤维直径、平滑度和透明度，为纸张在新一代电子产品中的广泛应用奠定了良好的基础。然而，纸基电池由于其广泛的适用性、生态友好性和低成本而普遍受到青睐。研究人员指出，他们开发的新型纸基电池成本低，易于携带，可以很容易地集成到一次性电子设备中。虽然还没有达到实际应用水平，但电池性能需要大大提高，但这种提高可以通过堆叠和连接多个纸质电池来实现。

目前，这种一次性电池的保质期约为4个月。研究人员正试图提高冻干细菌的存活率和性能，从而延长电池的保质期。