电池也能无毒无害

鱼羊 编译整理

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电池捣碎扔进土里，植物照样能正常生长。

现在，这样的“环保电池”出现了。

科学家们还成功用它打造出了一个有机传感器电路：完全不含锂、铜、钴、镍的那种。

这项来自东京大学和NTT（日本电信电话株式会社）的研究成果，已发表在Scientific Reports上。

具体怎么一回事，咱们照例扒一扒论文。

静电喷涂碳电极

想要电池能环保，核心就是把其中的有毒金属替换掉。

因此在正电极材料的选择上，研究人员们首先想到的就是碳。

不过，如果采用常见的电池材料碳粉，那么就需要使用氟树脂作为粘合剂。而这种树脂在被焚烧处理时，会产生有毒气体，并不环保。

那么，有没有不需要粘合剂就能用的碳材料呢？

研究人员还真搞出来了。

他们发现，石墨基碳可以通过静电喷涂的方式直接沉积在有机单晶薄膜上并形成图案。

也就是说，石墨基碳可以作为p型和n型有机薄膜晶体管（OTFT）的有效接触电极。

这样一来，正极材料的问题就搞定了。

至于负极，研究人员采用的是镁。电介质则由乙酸镁和纤维素组成。

目前，研究人员搞出来的这款原型电池，能成功点亮0.1W的LED小灯泡。

为了验证其是否真的环境友好，研究人员还设计了这样一个实验：

准备三盆土用来种菜。

1号盆混入压碎的环保电池，2号盆掺进压碎的普通电池，3号盆什么都不放。

结果显示，东京大学和NTT的环保电池并没有给植物生长造成什么不良影响，作为对照，2号盆里的菜苗就遭殃了。

这样的环保电池有啥用？

在这种新型环保电池的基础之上，研究人员还成功构建出了一条有机传感器电路。

长这样：

他们将10节环保电池串联在一起，产生了1mA电流，电压则能在10V水平上维持3+小时。

这条传感器电路能以每秒7比特的速度传输140Hz的信号。

研究人员坦言，目前这种电池和传感器电路还处在概念验证的阶段：

对于传输信号而言，这个频率和速度太低了。我们的下一个目标就是改进电路，提升频率和速度。

而如果能够进一步突破，这种电池将缓解靠电池供电的小型、一次型IoT设备给自然环境造成的负担。

比如用来提醒患者服药的药丸包装感应装置，气象浮标等。

参考链接：
[1]https://spectrum.ieee.org/organic-semiconductors
[2]https://group.ntt/en/newsrelease/2022/10/07/221007a.html
[3]https://www.nature.com/articles/s41598-022-19387-y

— 完 —