原型液流电池依靠糖和维生素运行

化学家设计了一种新型液流电池,它从生物系统中汲取灵感,在核黄素(维生素 B2)催化剂的帮助下从葡萄糖(糖)中产生能量。 “核黄素和葡萄糖流动电池可以利用天然能源发电,”该研究的主要作者、来自太平洋西北国家实验室的 Jong-Hwa Shon 说,[...]

来源:宇宙杂志
艺术家对新型核黄素和葡萄糖液流电池的诠释。图片来源:Nathan Johnson,改编自 ACS Energy Letters 2025,DOI 0.1021acsenergylett.5c02462

化学家设计了一种新型液流电池,它从生物系统中汲取灵感,在核黄素(维生素 B2)催化剂的帮助下从葡萄糖(糖)中产生能量。

“核黄素和葡萄糖流动电池可以利用天然能源发电,”该研究的主要作者、美国太平洋西北国家实验室的 Jong-Hwa Shon 说道。

葡萄糖可以从生物质或化学品生产中可持续且低成本地获取,作者表示,这使其“成为长期储能活性材料的一个有吸引力的选择”。

“该系统使用廉价且天然丰富的无毒成分,为实现更安全、更实惠的住宅储能提供了一条有前途的途径,”Shon 说。

液流电池使用两种液体电解质,即阴极电解液和阳极电解液,它们流过正极和负极(阴极和阳极)并进行还原氧化反应以产生电流。

液流电池

该团队用碳构建了电极。阳极周围流动的阳极电解液含有葡萄糖和活性形式的核黄素,它取代了传统上用作催化剂的昂贵的贵金属。

贵金属

在一次演示中,铁氰化钾的碱性溶液作为阴极电解液,使团队能够精确测量核黄素的催化活性。另一个项目使用了氧气,对于大规模实际使用而言,氧气是一种更具成本效益的选择。

葡萄糖-O2燃料电池的峰值功率密度为每平方厘米13毫瓦,据研究人员称,这比之前报道的类似条件下葡萄糖液流电池的值高出20倍。

2

研究结果发表在 ACS Energy Letters 上。

调查结果 ACS 能源快报。