محققان در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان داده‌اند که آنها می‌توانند برای ساخت آند و کاتد یک باتری یون لیتیوم به صورت ژنتیکی ویروس‌هایی طراحی کنند. درآند این ویروس‌ها با روکش‌دهی خودشان با اکسید کبالت و طلا تشکیل یک نانوسیم می‌دهند و در کاتد نیز این ویروس‌ها به نانولوله‌های کربنی متصل می‌شوند.
ساخت باتری‌های توان بالا با کمک ویروس‌ها و فناوری‌نانو
محققان در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان داده‌اند که آنها می‌توانند برای ساخت آند و کاتد یک باتری یون لیتیوم به صورت ژنتیکی ویروس‌هایی طراحی کنند. درآند این ویروس‌ها با روکش‌دهی خودشان با اکسید کبالت و طلا تشکیل یک نانوسیم می‌دهند و در کاتد نیز این ویروس‌ها به نانولوله‌های کربنی متصل می‌شوند.
این باتری‌های جدید می‌توانند با یک فرآیند ارزان و سازگار با محیط ساخته شوند. تولید آنها در دمای اتاق و پایین‌تر اتفاق می‌افتد و به حلالی آلی مضر نیاز ندارد. همچنین مواد استفاده‌شده در این باتری‌ها غیرسمی هستند. این محققان سه سال پیش ویروس‌هایی طراحی کردند که می‌توانستند با روکش‌دهی خودشان با اکسید کبالت و طلا و خود‌آرایی به‌صورت یک نانوسیم، یک آند را بسازند.
این محققان در این تحقیق روی ساخت یک کاتد مناسب متمرکز شدند. ساخت کاتدها از ساخت آندها مشکل‌تر است، زیرا آنها برای اینکه الکترود سریعی باشند، باید رسانای خیلی خوبی باشند؛ ولی بیشتر مواد کاندیدا برای کاتدها غیررسانا هستند. این گروه تحقیقاتی برای رسیدن به این هدف، به صورت ژنتیکی ویروس‌هایی طراحی کردند که ابتدا خودشان را با نانوسیم‌های فسفات آهن روکش‌دهی کرده و سپس برای ایجاد یک شبکه از ماده‌ی بسیار رسانا به نانولوله‌های کربنی متصل می‌شوند.
در این کاتد، الکترون‌ها می‌توانند در طول این شبکه‌های نانولوله‌ای حرکت کرده و در سرتاسر این الکترود نفوذ کنند تا به فسفات آهن رسیده و انرژی را در کوتاه‌ترین زمان منتقل کنند. این محققان متوجه شدند که یکپارچه کردن نانولوله‌های کربن در این کاتد، رسانایی کاتد را افزایش داده، بدون اینکه وزن باتری را چندان تغییر دهند.
در تست‌های آزمایشگاهی، باتری‌های استفاده‌کننده از این کاتدها می‌توانند بدون از دست دادن ظرفیت خود بیش از صد بار شارژ و تخلیه شوند. هرچند این تعداد چرخه‌ی شارژ-تخلیه از باتری‌های تجاری کنونی کمتر است، ولی این محققان اعتقاد دارند که می‌توانند آن را خیلی افزایش دهند.
نتایج این تحقیق در مجله Science منتشر شده‌است.
