血红蛋白是红细胞中的一种蛋白质，负责将氧气从肺部输送到身体组织，对生命至关重要。如果血红蛋白也能用于锌空气电池等需要氧气的设备中，会怎么样呢？科学家们开发出了首款利用血红蛋白的电池，它具有多项优势，并且能够持续工作约20至30天。
科尔多瓦大学能源与环境化学研究所的研究人员成功研制出世界上首个利用血红蛋白的生物相容性电池，这种电池对人体无害。该电池能够促进电化学反应，续航时间约为20至30天。这款革命性的电池利用血红蛋白在电化学反应中的能量，将化学能转化为电能。
UCO的研究员曼努埃尔·卡诺·卢纳解释说： “要成为氧还原反应的良好催化剂，催化剂必须具备两个特性：它需要快速吸收氧分子，并且相对容易地形成水分子。而血红蛋白满足了这些要求。”
该团队由以下人员组成：
- 科尔多瓦大学 (UCO) 的物理化学 (FQM-204) 和无机化学 (FQM-175) 小组
- 一个团队来自 卡塔赫纳理工大学
卡塔赫纳的研究团队致力于验证和开发血红蛋白在能量生成的氧化还原过程中具有的巨大潜力。这项研究源于牛津大学的一项研究以及中央俄亥俄大学（UCO）的一个毕业设计项目，这两个项目都展示了血红蛋白在此类系统中的应用潜力。
他们的新研究为移动设备日益增长的需求和可再生能源的日益使用提出了电池选择。这很重要，因为目前的锂离子电池面临锂稀缺和环境影响的问题。
血红蛋白电池的工作原理
锌空气电池是目前锂离子电池最可持续的替代品。在新开发的电池中，血红蛋白将起到催化剂的作用。
- 这将 促进电化学反应、氧还原反应（ORR）。
- 这使得空气进入电池，在电池的阴极或正极将氧气还原并转化为水。
- 因此，电子被释放并传递到电池的负极或阳极。这就是锌氧化发生的地方。
在此过程中，该团队仅使用 0.165 毫克血红蛋白就成功实现了其原型生物相容性电池的功能，并能维持 20 至 30 天的电量。
另请参阅：CarbonScape 利用木质生物石墨革新电动汽车电池
锌空气血红蛋白电池的优点
他们开发的电池原型不仅展现出强大的性能，还有其他显著的优势。
- 锌空气电池 更耐用e 并且可以应对恶劣的天气条件，而其他电池则不会受到湿度的影响，并且需要特殊的制造环境。
- 此外，Cano Luna 指出，使用血红蛋白作为生物相容性催化剂，为此类电池的集成带来了巨大的前景 用于心脏起搏器等医疗设备。
电池的 pH 值为 7.4，与血液 pH 值相似。动物蛋白（血红蛋白）也可使用，因为大多数哺乳动物体内都含有这种蛋白。
科学家们利用血红蛋白研制出了首个电池，但它仍有改进空间。其主要缺点在于它是一种一次性电池，只能释放电能而无法充电。不过，研究团队已着手寻找另一种能够将水转化为氧气的生物蛋白，从而实现电池的充电功能。此外，值得注意的是，这类电池需要氧气才能工作，因此不适用于太空环境。
