材料牛注：麻省理工的研究者發現受熱的碳納米管可以產生電流，利用該行為制作的電池有望成為一種更加環保的新型電池，從而替代鋰電池。

現代生活中大多數人常用的設備，如智能手機，電腦和電動汽車，其所使用的電池大多由有毒物質組成，比如鋰。鋰不僅資源有限，難處理，并且又非常易燃。

值得慶幸的是這些設備將擺脫對鋰電池的依賴，因為麻省理工的科學家們已經提出一種利用熱而不借助于任何金屬或有毒物質的環保型供電方法。

在2010年，麻省理工化學工程的Michael Strano、Carbon P. Dubbs教授和他們的合作者便有了一項突破性的發現，他們發現碳納米管在從一端到另一端逐步受熱時會產生了電流。例如，通過在碳納米管導線表面涂覆一層易燃物，然后點燃一端讓其像導火索一樣燃燒就能產生電流。然而，這項實驗在當時簡陋的實驗條件下僅產生微不足道的電流量。

但是現在Strano和他的團隊已經將其效能提高至千倍以上，并且其電量輸出與當今最好電池的相差不大。然而，這一技術可能還需要數年之后才能投入到產品中。

一名未涉及此領域的澳大利亞墨爾本皇家理工大學計算機電子工程教授Kourosh Kalantar-Zadeh認為這項工作是“提高熱能波系統能量和壽命的有力證明”。

有一項重要發現可以證實這一理論：熱波有時有一個電壓值，有時在同一時間卻有兩種不同的電壓值。“我們的數學模型可以解釋其原因”Strano說，這是其他理論所無法解釋的。根據這一團隊的理論，熱能波“由兩種不同要素組成”，有時相互增長有時相互抵消。

Mariella Moon在Engadget上的一篇報告中提到了該成果，它介紹道，“麻省理工的研究者正在探索一種完全無毒并且不易燃的材料來替代鋰電池，這種替代性的電能來源于碳納米管導線。當對其從一端至另一端加熱時就可以產生電流。這是由于熱能帶著電子像乘著浪的沖浪者們一樣貫穿于整個碳納米管束中。碳納米管導線需要易燃材料燃燒放熱，但研究人員仍舊可以保證利用無毒無污染的物質，那就是我們餐桌上的糖。”

依據他們研究的現狀，碳納米管線有1%效率將熱能轉化為電能。雖然這聽上去效率不高，但仍然是Michael Strano團隊在他們發現初期效率的10,000多倍。其他除糖外的易燃材料也可以進一步提高他們的效率。

“幾年前，研究者發現可以在細長碳納米管上涂覆一層很薄的可燃材料。當其像燈芯或導火索一樣從一端開始燃燒時，便發現有微弱的電流產生。熱脈沖促使電子沿著管移動，從而產生電流，”Gizmodo上的一篇新聞如此報道。

研究結果表明，這種電源所提供的電量與目前電池的相當。但是研究人員認為，與大多數的電池不同，該系統可以保證無限期的穩定而不用擔心電池漏電。并且,在短脈沖電源技術方面我們仍有探索的余地，它所產生的能量可能遠高于電池所能控制的能量。

這項研究被發布于Energy & Environmental Science雜志上。

原文參考地址：MIT Scientists look to develop greener batteries

感謝材料人編輯部糯米提供素材，張怡編譯。