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心脏起搏器——锂电池

    人们理所当然地认为心脏起搏器是现代科学的奇迹,但并非每个患者都能有它。起博器靠电池的电能工作,对这种电池的要求极其严格。起搏器对心脏的每次起搏都不允许失败。人的生命要求 电池全时时间工作,绝不允许停顿。许多人都把他们健康生命的延续 寄托在这种电池的化学反应上。这种化学反应日日夜夜产生电流驱动着心脏起搏器。

    因为要植入人体,所以对这些电池有着特殊的要求。它必须稳定、无泄漏而且寿命长、重量轻。当然还要绝对无毒。第一批用于心脏起博器的电池只能使用两年,周期性的更换意味着对病人增加了危险和精神压力,化学家们开始解决这一难题。

    他们在电化学领域的研究中找到了金属锂。这是一种新的电池组分,它可能延长电池的寿命。但糟糕的是锂非常活泼,它在空气中能燃烧,遇水则发生反应生成易燃的氢气。因而,如果要用锂,就得另寻找非水电解质体系。电解质是溶于水而生成导电溶液的物质。它溶解后生成离子,即带电荷的质子。这些电荷的运动携带电流; 电流就是电池的化学反应所释放出的化学能。传统的电池靠水溶性电解质。所以化学家们遇到的问题是要设计一种非水的化学电池。

    经过对适用于高能量和长寿命电池的新溶剂和新材料的广泛研究。最后找到了适合金属锂的一种固体电解质。该固体电解质就是碘。锂碘电池诞生了,并已应用于生物 医学古面。目前使用的这种具有革命性的电池的寿命超过10年,这对于那些靠心脏起博器维持生命的人来说,它简直是无价之宝。 锂—碘电池的成功并非事情的终结。它是对以前的电池的重大改进,并且在心脏起搏器方面特别有用,但它的功率较低,不适于其它用途。对于植入的器官,如人工肾、人工心脏来说就需要功率较大的电池。相信电化学的进一步发展,将能解决这个难题。它们过去解决了难题,今后仍将继续解决难题。


(责任编辑:化学自习室)
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