所謂心有多大，腦洞就有多大！今天小編為大家盤點(diǎn)全球范圍內(nèi)那些腦洞突破天際的電池技術(shù)。雖然腦洞頗大，但也許在不遠(yuǎn)的將來，它們或許會像鋰電池技術(shù)一樣，改變我們的生活。

1800年伏打公爵發(fā)明了人類歷史上第一塊電池，從此便為人類打開了一扇通往新世界的大門。從堿性電池技術(shù)到鉛酸蓄電池技術(shù)，再到我們目前熟知的鋰離子電池技術(shù)。每一次技術(shù)變革的背后，都是無數(shù)科研工作者的心血。發(fā)明家愛迪生說過：“天才是1%的靈感加99%的汗水，而那1%的靈感往往要比99%的汗水重要！”所謂心有多大，腦洞就有多大！今天小編為大家盤點(diǎn)全球范圍內(nèi)那些腦洞突破天際的電池技術(shù)。雖然腦洞頗大，但也許在不遠(yuǎn)的將來，它們或許會像鋰電池技術(shù)一樣，改變我們的生活。

1、充滿細(xì)菌的生物電池

相信各位一定看過《黑客帝國》，用當(dāng)今新能源汽車動力電池的角度分析，人類在劇中的定位就是一枚枚單體電池，為“母體”提供能量。而所謂的“矩陣”就是一套“BMS”系統(tǒng)。按照電影設(shè)定，人類自身會不自覺地放出電能，人類最終被“圈養(yǎng)”，成為機(jī)器的電池。

現(xiàn)實(shí)生活里，依靠這個原理進(jìn)行發(fā)電已經(jīng)變成可能。目前依托于生物進(jìn)行發(fā)電的模式已經(jīng)被開發(fā)出來。

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目前所謂的生物電池技術(shù)主要依賴于微生物，比如細(xì)菌。2013年科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以把細(xì)菌體表蛋白生成的能量收集起來，作為電能。研究人員首先做出了一種“假的希瓦氏菌”（希瓦氏菌的合成版本）。他們提取了希瓦氏菌體內(nèi)的某種蛋白質(zhì)，而這種蛋白質(zhì)被認(rèn)為可以從巖石或礦物上轉(zhuǎn)移電子。他們把這種蛋白質(zhì)注入到微小的脂肪囊中，組成一種細(xì)菌膜。接下來再把這層細(xì)菌膜接在了金屬上，對金屬體和細(xì)菌進(jìn)行了檢測。

該研究團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，研究結(jié)果顯示，當(dāng)細(xì)菌接觸到金屬或礦物質(zhì)時，體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)會產(chǎn)生電流，并通過細(xì)胞膜流出體外。這意味著有朝一日我們把細(xì)菌直接“束縛”在電極上，就能做成給力的“細(xì)菌電池”，這項(xiàng)研究成果為我們制出高效微生物電池邁出了重要的一步。

事實(shí)上科學(xué)家們也是第一次觀測到細(xì)菌細(xì)胞膜的組成，以及它同外界物質(zhì)進(jìn)行的互動。若它們可以分解家庭和農(nóng)業(yè)廢料并產(chǎn)生電流，將產(chǎn)生難以估量的價值。

2、基于植物的可回收太陽能電池

理論上生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能是可以實(shí)現(xiàn)的。這依賴于生物在新陳代謝時產(chǎn)生的強(qiáng)氧化反應(yīng)，這和電池產(chǎn)生電能的原理基本上是一致的。生物質(zhì)能存在于動物和植物中，除了上文講到的人體和細(xì)菌。我們常見的綠色植物能不能成為我們發(fā)電的基質(zhì)呢？

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美國喬治理工學(xué)院和普渡大學(xué)的研究員開發(fā)出一種基于自然植物的新型太陽能電池。這種太陽能電池采用可再生原材料基質(zhì)，使用后可以進(jìn)行回收。目前我們使用的太陽能發(fā)電基片多依賴于單晶硅、多晶硅、硫化鎘或砷化鎵等價格高昂的不可再生資源。雖然太陽能發(fā)電和傳統(tǒng)的火電相比較為清潔，但太陽能基片的轉(zhuǎn)化率較低，使用壽命只有15-25年，且不能回收的痛點(diǎn)，為光伏產(chǎn)業(yè)的未來籠罩起了陰霾。而新型的基片，基于玻璃與塑料制成，其中添加一種植物細(xì)胞膜質(zhì)納米晶體（CNC），而這種晶體便源于類似于樹木之類的植物。

在這種電池壽命結(jié)束后，玻璃與塑料的回收是非常容易的，而其中添加的植物晶體可以通過熱水浸泡去除。新型的植物太陽能基片在回收上也有較大優(yōu)勢。目前這種電池的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到2.7%，雖然能源轉(zhuǎn)化效率要遜色于普通太陽能電池，但前景被廣泛看好。接下來該研究團(tuán)隊(duì)會爭取讓這種電池的轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%。

3、美國航天局用尿做電池

一直以來航天員在太空中小便的問題都是讓美國宇航局發(fā)愁的事情。目前他們想到了一個很好的解決辦法，用尿發(fā)電。

美國宇航局通過實(shí)驗(yàn)將一種芽孢桿菌做成了一種新型的生物電池。他們將芽孢桿菌和尿液放在一起，芽孢桿菌和尿液結(jié)合會產(chǎn)生氨氣。氨氣當(dāng)做電極活性物質(zhì)和容器中的鉑金屬產(chǎn)生電極反應(yīng)，從而產(chǎn)生電流。目前該技術(shù)已經(jīng)被用在宇宙飛船中，即解決了宇航員在封閉空間中尿液的處理問題，又產(chǎn)生了電力。這種新型電池，一般在宇航條件下，平均每天可以生產(chǎn)47瓦的電力，在特種航天的運(yùn)用上相當(dāng)可觀。

此種思路還有望被推廣在污水處理上，目前污水處理費(fèi)錢、費(fèi)事、消費(fèi)大量能量，而且基本沒有任何產(chǎn)出。科學(xué)家希望未來可以通過微生物降解的方法來處理污水，這樣不僅省事省力，而且污水可以產(chǎn)生部分電力。但目前該項(xiàng)工程還停留在實(shí)驗(yàn)階段，并沒有相關(guān)的產(chǎn)品。

4、靠吃蟲發(fā)電的電池

除了細(xì)菌以外，科學(xué)家們還嘗試過用人類以外的其他生物發(fā)電。比如鼻涕蟲。2001年英國西英格蘭大學(xué)的科學(xué)家們研制出了一種名為“Slugbot”的機(jī)器人，用于搜捕危害種植業(yè)的鼻涕蟲放在一容器中，在酶的作用下將其轉(zhuǎn)化為電能。

英國的農(nóng)業(yè)長期受到鼻涕蟲的威脅，農(nóng)民每年在除蟲上的花費(fèi)預(yù)計(jì)達(dá)到2000英鎊。為此英國的科學(xué)家曾研究出一款名為“Slugbot”的機(jī)器人，用于搜捕威脅種植業(yè)發(fā)展的鼻涕蟲。

機(jī)器人可以通過一個圖像傳感器在不同波長的紅外線的作用下對目標(biāo)定位，然后通過一個裝有三個指頭的碳纖維臂進(jìn)行捕捉。

這種機(jī)器人在每個黃昏鼻涕蟲開始活躍的時候進(jìn)行工作。他們每天大約能捕捉100只以上的害蟲，然后把害蟲裝進(jìn)一個容器，在酶的作用下完成發(fā)電，并給自己補(bǔ)充電能。雖然這種機(jī)器人備受當(dāng)?shù)剞r(nóng)民期待，最終卻沒有量產(chǎn)，而被作為一種概念產(chǎn)品，定格在歷史舞臺中。但用鼻涕蟲發(fā)電的電池卻足以見得該團(tuán)隊(duì)腦洞突破天際。

各國科研人員深不見底的腦洞和大膽的嘗試，讓更多新技術(shù)走進(jìn)我們的視野。相信不遠(yuǎn)的未來，更多成熟的技術(shù)會走進(jìn)我們的生活，讓我們的生活更加絢爛多彩。