病毒制造的电池可以为汽车电子设备供电

麻省理工学院的研究人员首次表明，他们可以通过遗传工程设计病毒来构建锂离子电池的正电荷和负电荷两端。

这种新型病毒生产的电池具有与最先进的可充电电池相同的能量容量和功率性能，可用于为插电式混合动力汽车供电，它们也可用于为一系列个人电子设备供电，负责研究团队的麻省理工学院材料科学家Angela Belcher。

4月2日在线版科学中描述的新电池可以用廉价且环保的工艺制造：合成在室温和低于室温下进行，不需要有害的有机溶剂，进入电池的材料是无毒。

在传统的锂离子电池中，锂离子在带负电的阳极(通常是石墨)和带正电的阴极(通常是氧化钴或磷酸铁锂)之间流动。三年前，由Belcher领导的麻省理工学院的一个小组报告说，它设计的病毒可以通过用氧化钴和金涂覆自身来构建阳极并自组装形成纳米线。

Germeshausen材料科学与工程与生物工程教授Belcher表示，在最新的工作中，该团队专注于构建一个强大的阴极与阳极配对。阴极比阳极更难以构建，因为它们必须高导电才能成为快速电极，然而，大多数用于阴极的候选材料是高度绝缘的(非导电的)。

为了实现这一目标，研究人员包括麻省理工学院材料科学教授Gerbrand Ceder和化学工程副教授迈克尔斯特拉诺，首先用磷酸铁涂覆自己的基因工程病毒，然后抓住碳纳米管来制造高导电性材料网络。

因为病毒识别并特异性结合某些材料(在这种情况下为碳纳米管)，所以每个磷酸铁纳米线可以电连接到导电的碳纳米管网络。电子可以沿着碳纳米管网络行进，遍及电极到达磷酸铁并在非常短的时间内传递能量。

这些病毒是一种常见的噬菌体，可以感染细菌但对人体无害。

该团队发现，加入碳纳米管可以增加阴极的导电性，而不会给电池增加太多的重量。在实验室测试中，使用新阴极材料的电池可以充电和放电至少100次而不会损失任何电容。这比现有锂离子电池的充电周期更少，但“我们希望它能够更长时间”，Belcher说。

该原型包装为典型的纽扣电池，但该技术允许组装非常轻便，灵活且适形的电池，这些电池可以采用其容器的形状。

上周，麻省理工学院总裁苏珊霍克菲尔德将原型电池带到了白宫的新闻发布会，在那里她和巴拉克奥巴马谈到了联邦资助推进新的清洁能源技术的必要性。

Belcher表示，现在研究人员已经证明他们可以在纳米尺度上连接病毒电池，他们打算使用更高电压和电容的材料，如磷酸锰和磷酸镍，寻求更好的电池。她说，一旦下一代准备就绪，这项技术就可以投入商业化生产。

科学论文的主要作者是Yun Jung Lee和Hyunjung Yi，他们是材料科学与工程的研究生。其他作者是Woo-Jae Kim，化学工程博士后; Kisuk Kang，最近获得麻省理工学院材料科学与工程博士学位; 和材料科学与工程研究工程师Dong Soo Yun。

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