生物燃料电池的研究进展浅析

　　生物燃料电池（Biofuel cell，BFC）是一种以自然界的微生物或酶为催化剂，直接将燃料中的化学能转化为电能的特殊燃料电池其特点是能量转化效率高、生物相容性好、原料来源广泛，可以用多种天然有机物作为燃料，是一种真正意义上的可冉生绿色电池，并有望在医疗、航空、环境治理等领域广泛使用。 　　根据所使用催化剂的不同，生物燃料电池可以分为直接使用酶的酶生物燃料电池（Enzymaticbiofuel cell，EFC）和间接利用生物体内酶的微生物燃料电池（Microbialfuel cell，MFC）闭。微生物燃料电池中使用的催化剂实际上是微生物细胞巾的酶，由于酶在细胞内，所以整个系统的稳定性比较高，电池寿命较长，大约可以达到5年，但是一般微生物燃料电池的电子存传递的过程叶1会囚细胞阻碍的影响导致能量转换效率较低。而酶生物燃料电池因为消除了细胞内外等因素的传质阻碍，所以大大提高r电子的转移速率和电池的能量转化率。但由于酶在生物体外活性比较难保持，稳定性比较低，导致只能使部分燃料氧化，电池的寿命比较短。 　　随着经济发展与环境、能源之间的矛盾越来越突出，生物燃料电池因其绿色无污染且原料来源广泛、生物相容性好、能够在常温常压和中性溶液环境中工作，是一种可再生的绿色能源，因此，越来越受到人们的关注。近年来生物技术的巨大发展和燃料电池研究的不断进步给生物燃料电池的研究提供了良好的技术基础和客观条件。 　　目前生物燃料电池的研究还处于基础理论研究阶段，还存在电池的输出功率比较低、使用寿命短等问题。但随着生物、电化学、材料学和环境工程等学科交叉研究的深入，特别是生物传感器和生物电化学研究的快速发展，以及对电极材料、纳米材料科学等研究的层层深入，生物燃料电池的研究必然会得到更快的发展。并将有望成为一种电子装置在疾病的诊断和治疗、航空航天等领域得到广泛应用；除此之外，生物燃料电池也将在环境治理方面具有诱人的前景。