• 2025-04-07 19:18:00
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    近日,中国迷信院深圳先辈技能研究院(以下简称“深圳先辈院”)钟超团队团结刘志远团队、深圳大学王任衡团队在《先辈质料》上发表最新研究结果。行使3D打印活体水凝胶技能,乐成研制出一种直径仅20毫米、高度3.2毫米的微型便携式微生物燃料电池。

    微生物燃料电池,也被称为生物电池,是一种极具潜力的新型生物能源装配。它行使电活性微生物的代谢活动来发电,这种“活体电池”具有超强的环境顺应性和优越的生物相容性。在生理监测方面,它可以为可穿着设备提供稳定的电力支撑,实现对人体生理目标的实时监测;在植入式医疗设备供电范畴,有望解决传统电池更换困难的成绩,进步患者的生活质量;在解决可持续能源供应方面,微生物燃料电池可以行使种种无机废弃物进行发电,为偏远地区或非凡环境提供靠得住的能源解决计划。此次研制的微型便携式微生物燃料电池,经过微型化和便携化改造,具有更遍及的运用远景。它有望为智能腕表、心脏起搏器等毫瓦级低功耗设备提供电力支撑。

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    该微型生物电池零碎的制备过程充斥了立异。受传统锂电池制作技能启发,研究团队采用阴阳极分离的优化计划,以活体水凝胶作为“阳极”,含铁氰化钾的藻酸盐水凝胶作为“阴极”,经过3D打印技能制备出高功能电极布局,构建出微型生物电池零碎。其发电源于水凝胶内细菌的代谢活动,在细菌生长10小时后,可稳定输入450毫伏电压,并且该生物电池可以进行自充电,实现长达10次的自充电 - 放电循环。

    传统电池的使用存在寿命短、更换频仍等成绩。而微生物燃料电池的自充电特性,可以无效解决这些成绩。

    从行业发展的角度来看,中国燃料电池行业正处于快速发展阶段。凭据中国燃料电池装机量数据和燃料电池零碎代价测算,2024年中国燃料电池市场范围超30亿元。

    综合我国未来燃料电池行业的发展规划,估计我国燃料电池行业市场范围将不断攀升。2025 - 2030年,估计我国燃料电池行业将连结较高增速,到2030年市场范围或超110亿元。

    此次微型便携式微生物燃料电池的研究结果,无疑为中国燃料电池行业的发展提供了新的思绪和方向。它不但拓展了微生物燃料电池的运用范畴,也为实现燃料电池的微型化和便携化提供了技能支撑。随着技能的不断进步和美满,相信这种微型微生物燃料电池将在未来的能源市场中施展紧张作用。

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