电池替代品通过燃烧燃料覆盖的碳纳米管来产生电流

从智能手机，计算机到电动汽车，为现代生活中无处不在的设备供电的电池主要是由有毒材料制成的，例如锂，这种锂很难处理并且全球供应有限。现在，麻省理工学院的研究人员提出了一种替代性的发电系统，该系统利用热量并且不使用任何金属或有毒物质。

新方法基于麻省理工学院化学工程学的Carbon P. Dubbs教授Michael Strano于2010年宣布的一项发现，以及他的同事们：用碳纳米管制成的电线称为碳纳米管，可以产生电流。当从一端到另一端逐渐加热时，例如通过在其上涂上可燃材料，然后点燃一端使其像保险丝一样燃烧。

这个发现代表了一个以前未知的现象，但是当时的实验在简单的实验室设置中仅产生了很小的电流。现在，斯特拉诺和他的团队已将处理效率提高了千倍以上，并生产出可以在与当今最好的电池所能产生的功率相同的范围内输出一磅一磅功率的设备。但是，研究人员警告说，将这一概念发展为可商业化的产品可能需要花费几年的时间。

这项新结果发表在《能源与环境科学》杂志上，由Strano，博士生Sayalee Mahajan PhD '15和Albert Liu以及其他五位学者在论文中发表。

追赶潮流

斯特拉诺说：“这种现象从未被研究过，这确实是很了不起的。” 他的团队在该项目上的许多工作不仅集中在提高过程效率上，而且还着眼于“发展这些事物如何工作的理论”。他说，最新的实验显示了理论与实验结果之间的良好一致性，为潜在机制提供了有力的确认。

基本上，这种影响是随着热脉冲推动电子通过碳纳米管束而产生的，并像一束冲浪者一样随波携带电子。

有助于验证该理论的一个关键发现是，有时热波产生一个电压，但有时却同时产生两个不同的电压区域。Strano说：“我们的数学模型可以描述发生这种情况的原因，而另类理论则不能解释这一点。” 根据研究小组的理论，热电波“分为两个不同的部分”，有时会彼此增强，有时会相互抵消。