生物燃料電池

生物燃料電池

引言生物燃料電池(biofuel cell)按燃料電池的原理,利用生物質能的裝置。

引言概述


生物燃料電池(biofuel cell)
按燃料電池的原理,利用生物質能的裝置。可分為間接型燃料電池和直接型燃料電池。
在間接型燃料電池中,由水的厭氧酵解或光解作用產生氫等電活性成分,然後在通常的氫-氧燃料電池的陽極上被氧化。
在直接型燃料電池中,有一種氧化還原蛋白質作為電子由基質直接轉移到電極的中間物。如利用N,N,N',N'-四甲基-P-苯氨基二胺作為介質,由甲醇脫氫酶和甲酸脫氫酶所催化的甲醇的完全氧化作用,可用來產生電流。
生物燃料電池尚處於試驗階段,已可提供穩定的電流,但工業化應用尚未成熟。

基本概念


燃料電池(fuel cell):一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能連續不斷地轉化成電能的電化學裝置。
生物燃料電池(biofuelcell):利用酶或者微生物組織作為催化劑,將燃料的化學能轉化為電能的發電裝置。

酶生物電池

先將酶從生物體系中提取出來,然後利用其活性在陽極催化燃料分子氧化,同時加速陰極氧的還原;

微生物電池

指利用整個微生物細胞作催化劑,依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和電極之間進行有效的電子傳遞;

直接生物電池

燃料在電極上氧化,電子從燃料分子直接轉移到電極上,生物催化劑的作用是催化燃料在電極表面上的反應;

間接生物電池

燃料不在電極上反應,而在電解液中或其他地方反應,電子則由具有氧化還原活性的介體運載到電極上去。

電池特點


原料來源廣泛;
操作條件溫和;
生物燃料電池結構比較簡單

產品分類


工作方式:酶生物燃料電池和微生物燃料電池
電子轉移:直接生物燃料電池和間接生物燃料電池

發展歷史


1911,英國植物學家potter,開創;劍橋大學cohen教授構建了微生物電池堆;1970,生物燃料電池概念確定;1980后,生物燃料電池輸出功率有較大提高2002,bond發現特殊微生物地桿菌;2006,美國bruce教授、byung(韓國)和比利時willy教授在MFC上做了大量研究。