作者：牛玉生 朱晓明
来源：科技处
编辑：张传亮
日期：2019-09-07 阅读：1
新闻网讯 近日，我校生物传感技术研究所刘爱骅教授团队和中科院天津工业生物技术研究所、法国Aix Marseille University、法国Université Grenoble-Alpes、爱尔兰University of Limerick的同行合作，在国际顶级综述性期刊《Chemical Reviews》发表了题为“Tackling the Challenges of Enzymatic (Bio)Fuel Cells”的综述论文(Chemical Reviews,2019,119,9509−9558)。我校为该文的第一作者单位和第一通讯单位，刘爱骅教授、朱之光研究员和Elisabeth Lojou教授为共同通讯作者。
酶（生物）燃料电池（EFC）是一种特殊的燃料电池，它使用酶作为生物催化剂，通过电化学途径将生物质燃料中的化学能直接转化为电能。生物燃料电池反应条件温和、原料来源廉价、生物相容性好，有望作为便携式电源、植入式在体电源为人体的人造器官或可穿戴生物传感器提供能源。然而，能量密度低、功率密度相对低、运行稳定性差、电压输出低等主要挑战阻碍了EFC的广泛应用。该综述旨在探索EFC潜在的机制并提供可行的实用策略、方法来解决这些难题。首先，该综述总结了EFC实现高能量密度的方法，特别是使用酶级联进行深度/完全氧化燃料。第二，概述了提高EFC功率密度的策略，包括增加酶活性、促进电子转移、使用纳米材料和设计更有效的酶/电极界面。讨论了组合EFC/（超级）电容器提高功率密度。第三，评估了一系列改善EFC稳定性的策略，包括采用不同的酶固定方法、调控酶的性质、设计保护性基体以及利用微生物表面展示酶。第四，突出介绍了改善EFC电池电压的方法。最后，展望了EFC未来的发展趋势和应用前景。
《Chemical Reviews》是美国化学会顶级综述性期刊，在化学、材料、生命科学及相关领域中有着极高的学术影响力，影响因子为54.301。
