電池替代品通過燃燒燃料覆蓋的碳納米管來產生電流

從智能手機，計算機到電動汽車，為現代生活中無處不在的設備供電的電池主要是由有毒材料制成的，例如鋰，這種鋰很難處理并且全球供應有限。現在，麻省理工學院的研究人員提出了一種替代性的發電系統，該系統利用熱量并且不使用任何金屬或有毒物質。

新方法基于麻省理工學院化學工程學的Carbon P. Dubbs教授Michael Strano于2010年宣布的一項發現，以及他的同事們：用碳納米管制成的電線稱為碳納米管，可以產生電流。當從一端到另一端逐漸加熱時，例如通過在其上涂上可燃材料，然后點燃一端使其像保險絲一樣燃燒。

這個發現代表了一個以前未知的現象，但是當時的實驗在簡單的實驗室設置中僅產生了很小的電流。現在，斯特拉諾和他的團隊已將處理效率提高了千倍以上，并生產出可以在與當今最好的電池所能產生的功率相同的范圍內輸出一磅一磅功率的設備。但是，研究人員警告說，將這一概念發展為可商業化的產品可能需要花費幾年的時間。

這項新結果發表在《能源與環境科學》雜志上，由Strano，博士生Sayalee Mahajan PhD '15和Albert Liu以及其他五位學者在論文中發表。

追趕潮流

斯特拉諾說：“這種現象從未被研究過，這確實是很了不起的。” 他的團隊在該項目上的許多工作不僅集中在提高過程效率上，而且還著眼于“發展這些事物如何工作的理論”。他說，最新的實驗顯示了理論與實驗結果之間的良好一致性，為潛在機制提供了有力的確認。

基本上，這種影響是隨著熱脈沖推動電子通過碳納米管束而產生的，并像一束沖浪者一樣隨波攜帶電子。

有助于驗證該理論的一個關鍵發現是，有時熱波產生一個電壓，但有時卻同時產生兩個不同的電壓區域。Strano說：“我們的數學模型可以描述發生這種情況的原因，而另類理論則不能解釋這一點。” 根據研究小組的理論，熱電波“分為兩個不同的部分”，有時會彼此增強，有時會相互抵消。