同济大学在柔性生物燃料电池方面取得重要进展
近日,同济大学化学科学与工程学院陈涛教授课题组在柔性生物燃料电池方面取得重要进展,相关研究成果“Flexible and Stretchable Enzymatic Biofuel Cell with High Performance Enabled by Textile Electrodes and Polymer Hydrogel Electrolyte”发表在国际纳米材料重要学术期刊《纳米快报》(Nano Letters)上。 ![]() 柔性可穿戴电子产品因其在便携显示、在线传感、人类健康管理等领域的潜在应用价值而备受关注。因此,发展与柔性电子具有良好匹配性的能量转换或储存器件至关重要。将化学能(如葡萄糖)转化为电能的生物燃料电池(BFC),清洁性高、生物相容性好,具有广泛的应用前景。传统的生物燃料电池通常使用液态电解质,电极材料的柔性和可拉伸有限,为实现高性能的柔性可拉伸生物燃料电池带来了巨大挑战。 陈涛教授课题组致力于柔性生物燃料电池的研究,此次研发的生物燃料电池由石墨烯/碳纳米管/酶复合织物电极和含有葡萄糖的聚丙烯酰胺水凝胶电解质组装而成(图1)。织物电极中,从石墨烯层共价生长的碳纳米管阵列不仅可作为导电基底并用于固定酶分子,还可赋予酶与石墨烯电极之间高效的电荷交换及传输能力。因此,所发展的生物燃料电池可输出0.65V的开路电压和64.2μW cm-2的功率密度。 |