美成功研發 能量密度超百倍生物質燃料鋰電池

美國科學家開宣布一種直接以生物質為質料的低溫燃料鋰電池，這種燃料電池只需憑借太陽能或廢熱就能將稻草、鋸末、藻類乃至有機肥料轉化為電能，能量密度比根據纖維素的微生物燃料電池高出近100倍。

這種技術，在室溫下就能對生物質進行處理，對原資料的請求極低，簡直適用于一切生物質，如淀粉、纖維素、木質素，乃至柳枝稷、鋸末、藻類以及禽類加工的廢料都能被用來發電，假如缺少上述質料，水溶性生物質或懸浮在液體中的有機資料也沒有疑問，該設備既能夠在偏遠地區以家庭為單位小規模運用，也能夠在生物質質料豐厚的城市大規模運用。

生物質燃料電池研討面對的難題是，具有碳—碳鏈的生物質不易經過慣例的催化劑，哪怕是寶貴的寶貴金屬催化劑分化，為了處理這個疑問，科學家研制出微生物燃料電池，使用微生物和酶來分化生物質，但這種辦法的缺陷是：微生物和酶只能挑選性地分化某些特定類型的生物質，對質料的純度請求較高。

擔任此項研討的佐治亞理工學院化學與生物分子工程學教授鄧玉林（音譯）和他的團隊經過引入外界能量來歷來激活燃料電池的氧化復原反響。在新體系中，生物質質料被磨碎后與一種多金屬氧酸鹽（POM）催化物溶液相混合，以后被置于陽光或熱輻射下，作為一種光化學和熱化學催化劑，POM既是氧化劑也是電荷載體，在光輻射或熱輻射下，POM會使生物質發作氧化，將生物質的電荷運送到燃料電池的陽極，而電子則會被輸送到陰極，在陰極進行氧化反響，經過外電路產生電流。鄧玉林表示，假如只是在室溫中將生物質和催化劑混合，它們將不會發作反響，但一旦將其暴露在光或熱中，反響就會立刻開端。

試驗顯現，這種燃料電池的運行時間長達20小時，這表明POM催化劑能夠再使用而無需進一步的處理，研討人員陳述稱，這種燃料電池的最大能量密度可達每平方公分0.72毫瓦，比根據纖維素的微生物燃料電池高出近100倍，接近現在效能最高的微生物燃料電池，在對處理進程進行優化后應該還有5倍到10倍的提高空間，將來這種生物質燃料電池的功能乃至有望比美甲醇燃料電池。

鄧玉林說：“新技術一個主要的長處即是，它能夠在一個單一的化學進程中完結生物降解和發電。太陽能和生物質能源是當今世界主要的兩種綠色能源，咱們的體系將它們聯系在一起產生電力，一起也減少了對化石燃料的依靠。”