导读 研究人员在生物催化的基础上开发了燃料电池和电容器的混合体。借助酶促过程，所谓的生物超级电容器可以有效地产生和储存能量。诀窍：酶嵌入
研究人员在生物催化的基础上开发了燃料电池和电容器的混合体。借助酶促过程，所谓的生物超级电容器可以有效地产生和储存能量。诀窍：酶嵌入稳定的聚合物凝胶中，可以储存大量的能量。波鸿鲁尔大学和瑞典马尔默大学的科学家在Angewandte Chemie期刊上描述了他们的发展。
社会挑战
以尽可能少的损失产生能量并节约能源是当今社会面临的主要挑战之一。能源生产和储存通常发生在不同的系统中 - 效率低下。这与新的生物超级电容器不同，后者结合了两种工艺。
“例如，这种技术可能对小型化设备很有意义，这些设备甚至可以通过无线方式提供能量。这对于植入式微型传感器尤为重要，”波鸿分析化学研究所的Wolfgang Schuhmann博士说。他与同事Felipe Conzuelo博士，Piyanut Pinyou博士和Sabine Alsaoub一起参与了开发工作。
两个电极上的酶
借助于酶，生物超级电容器在一个电极处燃烧葡萄糖作为燃料。在另一个电极，酶将氧转化为水。两种酶必须嵌入电子传导凝胶中以建立与电极的电接触。该团队首次使用相同的凝胶，也称为氧化还原聚合物，用于两个电极。
当充电和储存能量时，该氧化还原聚合物在一个电极处发出电子并因此带正电。在另一个电极处，它吸收电子并因此带负电。“在放电过程中，电荷相等，电流流过，”Schuhmann解释说。
大容量
以这种方式建立的系统在研究人员的测试中表现出稳定性，可以作为永久的能量来源。它重量轻，容量高，因此可以承受很大的电量。“我们将这项工作视为未来战略的起点，以生物电化学为基础开发新的，功能强大且价格合理的电能源，”作者总结道。
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