受蝸牛殼的啟發(fā)，該技術有望在鋰錳鎳氧化物材料和碳納米管上實現(xiàn)更好的連接。
在處理大小介于1到100納米之間的材料的時候，物體的化學性質(zhì)會與宏觀尺度上的有些不同——有時甚至不可預測——而這部分歸咎于納米級材料在“表面積”上的指數(shù)級增長。
就電池技術而言，與傳統(tǒng)上“更粗糙”的電極材料相比，納米電極的表面積要大上許多。也正因為如此，其發(fā)生的電化學反應也會更加活躍，而顆粒攜帶的電荷的穿行距離也更短。
這一概念被研究團隊拿到鋰錳鎳氧化物(LMNO)材料身上進行了驗證。
馬里蘭大學(UMBC)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，軟體動物似乎都會通過對肽鏈(由氨基酸組成的一長串)的控制，來決定自己外殼的生長，而其主要使用的無機材料則是碳酸鈣。
一些研究人員認為，通過借鑒和學習生物這種對納米結(jié)構實現(xiàn)高度控制的技能，將使得電池化學(尤其是鋰電池)能夠在保持輕量的同時，具備更長的續(xù)航時間。
目前科學家們正在努力篩選可用于制作高性能電池陰極材料的多肽(peptide)。
在確認了粘肽并將之附著到碳納米管上之后，它就可以作為鋰離子電機的納米導線而存在了。而最好的結(jié)果，就是能夠在充電狀態(tài)下彼此接近，并且同時連結(jié)鋰錳鎳氧化物(LMNO)和碳納米管。
研究人員稱，通過為鋰離子電池帶來一個全新的納米結(jié)構，研究的進展有望提升電池能量和充放電循環(huán)的穩(wěn)定性。目前的研究主要在陰極上，但他們也希望可以用同樣的方法，開發(fā)出合適的、以生物為靈感的電池結(jié)構和材料。
這項研究的成果，已經(jīng)在“生物物理學會第59屆年會”上發(fā)表，感興趣的網(wǎng)友可以移步至《生物物理學》(BiophysicalJournal)雜志審閱全文。
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