来自西班牙科尔多瓦大学的科学家们开发出一种利用血红蛋白的新方法，以电池中的关键组分来发电。他们设计了一个原型机，能够持续工作20到30天。锌空气电池被认为是替代常用锂离子电池的最可持续的选择之一，目前不仅用于笔记本电脑，还用于电动汽车。它们通过一种称为氧还原反应的化学反应工作。当空气进入电池时，氧气在正极（阳极）处被还原为水，同时释放出氧化锌所需的电子。
为了保持这种反应，需要一个具有特定特性的良好催化剂。事实证明，血红蛋白具备所需的特性。研究表明，只需使用0.165毫克的血红蛋白，电池就可以持续工作20到30天。这一激动人心的发现是血红蛋白在人体中发挥基本作用的结果。
研究人员认为，利用血红蛋白等生物相容催化剂可以应用于植入式设备，如心脏起搏器所使用的电池。电池的工作pH值为7.4，非常接近血液的pH值。利用血红蛋白的潜在应用范围也适用于其他物种，因为很多哺乳动物体内存在血红蛋白类似物。
然而，还有一些改进需要做。目前的主要问题是无法充电原型机，因此研究团队正在寻找一种可以将水转化为氧气并重新启动反应循环的蛋白质。另一个限制是需要持续供氧，这使得这种类型的电池不适合在太空中使用。
尽管如此，利用生物相容的血红蛋白电池的可能性令人着迷。能源储存仍然是人类追求更可持续未来的一项重大挑战。电池在不断发展。虽然锂离子电池无疑在这一进程中起着关键作用，但与锂提取和相关废物相关的问题表明，还有其他选择的空间。血红蛋白电池可能是其中之一。
该研究已发表在科学期刊《能源与燃料》上。
FAQ:
1. 血红蛋白在电池中的应用是什么？
血红蛋白用作锌空气电池中的催化剂，使其能够长时间工作。
2. 锌空气电池是如何工作的？
锌空气电池通过一种称为氧还原反应的化学反应工作。在这个反应过程中，空气进入电池，在正极处氧气被还原为水，同时释放出氧化锌所需的电子。
3. 需要多少血红蛋白来保持电池运行？
研究表明，仅需使用0.165毫克的血红蛋白就足以维持电池运行20到30天。
4. 血红蛋白在电池中的潜在应用有哪些？
血红蛋白可用作植入式设备电池中的催化剂，例如心脏起搏器。由于很多哺乳动物中存在血红蛋白类似物，因此它还可应用于其他物种的电池中。
5. 血红蛋白电池有哪些限制？
目前最大的问题是无法给电池充电。此外，血红蛋白电池需要持续供氧，这使得它们不适合在太空中使用。
主要定义：
– 血红蛋白：红血球中的关键成分，用于将氧气运输到全身。
– 锌空气电池：一种利用氧还原反应发电的电池类型。
– 正极：电池中的正极电极。
– 阴极：电池中的负极电极。
– 氧还原反应：一种将氧气还原为水的化学反应。
链接：
– 能源与燃料 [链接]
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