聽說過鋰電池、氫燃料電池、鋁電池、鉛電池等等，你聽說過生物電池么？近期賓漢姆頓大學開發了一款由三層細菌構成的生物電池，真讓筆者感嘆一聲活久見。這種生物電池利用的是太陽能，發出的電可以為物聯網設備提供幾周的電能。之前賓漢姆頓大學教授Seokheun Choi研究生物電池多年，提供的電只能供電幾個小時，根本不夠用，現在這種三層細菌組成生物電池的方式，通過結構的優化大大提升了供電的時長，這樣物聯網設備是完全夠用的。
到底是通過什麼方式突破的呢？
Choi教授研究細菌生物電池很多年了，但細菌電池提供的電能只有幾個小時困擾了教授很多年。可能是基於近年來新能源電池更新換代的一種提示，教授開始在結構設計上做文章。細菌生物電池共分三層，最上面一層是用來進行光合作用的，最底下一層則是把太陽能轉化為電能。就是通過結構設計上的提升，才導致發電量的質的提升。
新升級的細菌電池中，讓不同的細菌各司其職，讓我們看到了生物電池更多的可能性。從新能源電池近幾年的升級可以預測，未來科學家通過結構上的調整，很有可能還會得到更大的突破。一個新思路可以幫助科學家在短期內獲得過去多年無法得到的突破，聽起來有些匪夷所思，但是卻真的發生了。
新能源電池是如何更新換代的？
早期新能源電池比拼的是化學性能，最後大家公認鋰電池要優於其他類型的電池，之後拼的就是結構設計的升級。比如寧王近期發布的麒麟電池，續航里程可以輕鬆突破1000公里，依靠的就是結構上設計上的不斷升級。從一代的50%的體積利用率直接提升到72%，整體電池發生了變化，但裡面的小電池跟之前還是一樣。
不知道是不是在新能源電池的啟示下，細菌生物電池通過結構上的設計調整後，確實獲得了質的飛躍。未來細菌電池如果想獲得進一步的提升，大概率還是要在結構設計上做文章。其實細菌電池並不是最早的生物電池，早在細菌電池誕生之前，就有科學家嘗試過用生物做電池供電，它是一種藍藻電池。
一種植物供電的生物電池
只需要陽光和水，就可以超6個月不間斷的供電，這是一種叫藍藻的植物製成的電池。去年英劍橋大學一位科學家，在家裡的窗戶旁設置了一款由藻類電池供電的計算機設備。這是有生物參與的光伏電池，大小與普通的AA電池差不多大，表面有塑料和光質外殼。負責發電的藻類是一種隸屬於集胞藻屬的一種藍藻。
至於藍藻電池為什麼能產生電能，Paolo Bombelli主導的研究團隊提出了兩種不同的假設，正是基於這兩種假設展開的研發。一種是生物電化學模型，藍藻自身產生電子通過細胞膜轉移到鋁陽極從而產生電流；一種是電化學模型，通過微生物為鋁陽極氧化或釋放電子創造了合適的條件。
寫在後面
能源問題一直是全球各國都在關注的問題，各國都為此進行了各種各樣的嘗試，為了保障國家的能源安全，必須要追求能源的多元化。我國不只是有火力廠，還有風能、水能、太陽能，在這個基礎上還大力發展核電能。有網友質疑，核電站爆炸那麼恐怖，為什麼還要大力發展核電呢？
其實核電技術已經非常成熟，沒有普通人認為的那麼恐怖！普通人對於核電有誤解，主要還是源於一些影像資料的影響。其實核電被認為是全球能源的未來，它具有高效、清潔、可循環使用等多種優勢，只要合理使用，是非常理想的能源。並且在航空航天領域，核電還擁有不可替代的地位。
藍藻電池、細菌電池等生物電池的問世，讓咱們的能源看到了更多新的可能。這些生物電池擁有可以反覆循環使用、清潔等更多的優勢，也是符合能源多元化的理念的。相信有了結構優化理念的指導，未來細菌生物電池還有機會獲得更大的突破！
“細菌電池”研發成功！巧妙利用生物電，一次連續發電數周
“細菌”發電？賓漢姆頓大學宣布好消息，能提供幾周的電能
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