以人体代谢为蓝本：科学家开发出葡萄糖-维生素B2动力电池

来自 实验室仪器网

一种新型电池仅依靠葡萄糖和维生素 B2（核黄素）供电，根据一项新研究。团队从原型流通池开发了电池，从人体使用酶分解葡萄糖获取能量的方式中汲取灵感。通过协助葡萄糖电解质和电池电极之间的电子转移，核黄素介质从糖中储存的能量中产生电化学流。

液流电池将电化学能存储在流经系统的两种电解质中。当电解质和电极发生反应时，储存的化学能被转化为电能，反之亦然。葡萄糖在大多数植物中含量丰富，可能是一种廉价且可再生的电解质，可用作液流电池的能源。

目前的葡萄糖燃料电池原型依靠贵金属催化剂来分解糖分子并发电，但这些模型产生的功率很小，很难扩大到商业和工业用途。

核黄素在其他类型的液流电池中显示出作为这些金属催化剂替代品的前景，因为它在葡萄糖流通池中电解质所需的碱性 pH 值下保持稳定。从之前的这些发现中汲取灵感，该团队旨在使用核黄素作为催化剂制造一种葡萄糖燃料电池。

为了制造电池，使用碳材料来形成正极和负极。负极的电解质包括活性形式的核黄素和葡萄糖，而正极的电解质含有铁氰化钾或碱性 pH 溶液中的氧，就像传统燃料电池中使用的那样。

尽管铁氰化钾电池使科学家能够精确评估核黄素的催化活性，但对于大规模、实际应用来说，氧电池是一种成本较低的选择。

在流通池含有铁氰化钾的演示中，科学家们看到电子穿过流动池，在室温下，其功率密度与现有使用金属钒的流通池电池相似。

含氧流通池的电极响应比使用铁氰化钾设计的池慢。据研究人员称，这可能是因为光的存在导致氧气分解核黄素，从而导致电池自放电。尽管如此，与以前的型号相比，氧气版本显示出更高的功率密度。

研究人员打算通过防止光与核黄素发生反应和改进电池工程来提高含氧流通池的功率密度。

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