生物燃料電池是什么？分類、特點及應用介紹

1.生物燃料電池是什么

生物燃料電池是一種以酶或微生物而非貴金屬當作催化劑,并通過生物電化學途徑將生物物質的化學能轉化為電能的裝置;其包括陽極和陰極，在陽極上發生氧化反應，在陰極上發生還原反應。生物燃料電池的性能可通過測定其開路電壓、能量密度曲線等表征手段進行評估，開路電壓是指燃料電池斷路時陰陽極兩端的電壓。

2.生物燃料電池的分類

生物燃料電池按催化劑類型可以分為微生物燃料電池和酶型生物燃料電池：

(1)微生物燃料電池(MicrobialFuelCells)：指利用整個微生物細胞作催化劑，依靠合適的電子傳遞媒介體在生物組分和電極之間進行有效的電子傳遞。

(2)酶型生物燃料電池(EnzymaticBiofuleCells)：是用酶作為生物催化劑，通過生物電化學途徑，把燃料中的化學能轉化為電能的裝置。

生物燃料電池按電子傳遞方式可以分為直接生物燃料電池和間接生物燃料電池。

(3)直接生物燃料電池(DirectBiofuelCells)：燃料在電極上反應，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。

(4)間接生物燃料電池(IndirectBiofuelCells)：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媒介體運載到電極上去。

3.生物燃料電池的特點

(1)燃料來源廣泛：乙醇、葡萄糖是典型的生物燃料電池燃料，生物燃料電池還可以利用一般燃料電池不能利用的各種有機物、無機物及微生物呼吸的代謝的產物、發酵的產物、光合作用甚至污水等作為燃料;

(2)反應條件溫和：由于使用酶或微生物作為催化劑，一般只要求在近中性的常溫、常壓條件下反應，易于操作，控制和維護;

(3)生物相容性好：由于可以利用人體血液中的葡萄糖和氧氣作燃料，一旦開發成功，便能方便的為植入人體的一些人造器官提供電能;

(4)催化劑類型多種多樣：生物燃料電池中采取的催化劑主要有三類：微生物、細胞器和酶。另外一些非酶的蛋白質也可以用作催化劑。

4.生物燃料電池的應用

生物燃料電池作為一種能源轉化和供應裝置，自身的特點決定其具有獨特的應用，這些應用主要體現在兩個領域：

(1)第一個方面，生物燃料電池在生物學和臨床醫學等方面的研究具有非常重要的意義。生物燃料電池可以作為植入式體內電源，生物燃料電池可以利用內源性物質如乳酸、維生素C、葡萄糖等作為燃料，這些物質大量存在于人體或動物體內。生物燃料電池作為植入式體內電源把這些物質轉化為電能，作為人或動物內植電源，如為血管納米機器人、心臟起搏器、人造心臟等提供電能。

(2)第二個方面，生物燃料電池在生物質能的利用方面也具有很重要的意義，作為便攜式充電電源，生物燃料電池可以廣泛應用于生物芯片，筆記本電腦，手機，數碼產品等。隨著大屏幕手機及各種電子產品的盛行，人們對便攜式充電電源的需求將會越來越大，生物燃料電池具有燃料來源廣泛，易于儲存，方便更換，清潔無污染等優點決定它在這個領域的應用有著潛在的優勢和巨大的市場。

以上就是有關于生物燃料電池的定義、分類、特點及主要應用領域的全部介紹，如果還想了解更多生物燃料電池的相關內容，敬請關注三個皮匠報告網站。

推薦閱讀

鉛酸蓄電池是什么電池?結構及應用領域介紹

什么是燃料電池?優勢有哪些?燃料電池企業一覽

《電池行業：麒麟電池結構改變帶來材料機遇-220728(37頁).pdf》

《動力電池行業之電池材料篇：辯趨勢談供需論格局-220324(31頁).pdf》