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索尼研发新型生物电池
2007年34期 发行日期:2007-09-04
索尼研发新型生物电池
  索尼公司近日宣布开发成功一种新型生物电池,该电池是根据有机体产生能量的原理,以酶为催化剂,用碳水
化合物(糖)来产生电。在测试中,这种生物电池能输出50毫瓦的电力,为当今世界被动式生物电池的最高水准。
  糖作为自然界最普遍的能量来源,是由植物经光合作用产生的,是可再生资源,未来,糖基生物电池将可能成
为生态友好型能量设备。
  这种新型电池结构包括一个含有糖氧化酶和介质的阳极、一个含有氧还原酶和介质的阴极,二者间以特殊玻璃
纸隔开。在阳极,糖经酶氧化,产生氢离子和电子,其中,电子被阳极吸收,氢离子经过中间的隔离层到达阴极。
同时,氢离子和阴极释放的电子及从空气中吸收的氧气反应生成水,电子在回路中运动形成电流。
  索尼在研发这种新型生物电池时取得了以下重要成果:
  1.增强酶和介质在电极中固定的技术
  为了高效氧化葡萄糖,阳极必须含有高浓度、高活性的酶和介质。这项技术用两种聚合物材料将酶和介质固定
在阳极上,且这两种聚合物带异种电荷,通过电荷交感作用有效地保护了酶和介质。
  2.高效吸氧的阴极结构
  该生物电池用多孔渗水性碳电极来承载固定的酶和介质,并用特殊玻璃纸隔开,保证了阴极的水含量,提高了
阴极的反应活性。
  3.满足生物电池结构的最优化电解液
  在通常的酶学研究中,磷酸缓冲液的浓度基本在1.0mol/L左右,但在该生物电池中,磷酸缓冲液的浓度大大超
过了1.0mol/L,高的浓度对保持固定在电极上的酶的活性是极其有效的。
  4.测试电池简约的尺度和高效的输出
  这种高输出、精巧的电池是基于3种技术构建的,39mm见方的电池就能输出50毫瓦的电力,4个电池串联就能
用于播放NW-E407型随身听。该电池的外包装采用聚乳酸塑料,被设计成生物细胞的形式。(吴)
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