1.生物燃料电池是什么

生物燃料电池是一种以酶或微生物而非贵金属当作催化剂,并通过生物电化学途径将生物物质的化学能转化为电能的装置;其包括阳极和阴极，在阳极上发生氧化反应，在阴极上发生还原反应。生物燃料电池的性能可通过测定其开路电压、能量密度曲线等表征手段进行评估，开路电压是指燃料电池断路时阴阳极两端的电压。

2.生物燃料电池的分类

生物燃料电池按催化剂类型可以分为微生物燃料电池和酶型生物燃料电池：

(1)微生物燃料电池(MicrobialFuelCells)：指利用整个微生物细胞作催化剂，依靠合适的电子传递媒介体在生物组分和电极之间进行有效的电子传递。

(2)酶型生物燃料电池(EnzymaticBiofuleCells)：是用酶作为生物催化剂，通过生物电化学途径，把燃料中的化学能转化为电能的装置。

生物燃料电池按电子传递方式可以分为直接生物燃料电池和间接生物燃料电池。

(3)直接生物燃料电池(DirectBiofuelCells)：燃料在电极上反应，电子从燃料分子直接转移到电极上，生物催化剂的作用是催化燃料在电极表面上的反应。

(4)间接生物燃料电池(IndirectBiofuelCells)：燃料不在电极上反应，而在电解液中或其他地方反应，电子则由具有氧化还原活性的媒介体运载到电极上去。

3.生物燃料电池的特点

(1)燃料来源广泛：乙醇、葡萄糖是典型的生物燃料电池燃料，生物燃料电池还可以利用一般燃料电池不能利用的各种有机物、无机物及微生物呼吸的代谢的产物、发酵的产物、光合作用甚至污水等作为燃料;

(2)反应条件温和：由于使用酶或微生物作为催化剂，一般只要求在近中性的常温、常压条件下反应，易于操作，控制和维护;

(3)生物相容性好：由于可以利用人体血液中的葡萄糖和氧气作燃料，一旦开发成功，便能方便的为植入人体的一些人造器官提供电能;

(4)催化剂类型多种多样：生物燃料电池中采取的催化剂主要有三类：微生物、细胞器和酶。另外一些非酶的蛋白质也可以用作催化剂。

4.生物燃料电池的应用

生物燃料电池作为一种能源转化和供应装置，自身的特点决定其具有独特的应用，这些应用主要体现在两个领域：

(1)第一个方面，生物燃料电池在生物学和临床医学等方面的研究具有非常重要的意义。生物燃料电池可以作为植入式体内电源，生物燃料电池可以利用内源性物质如乳酸、维生素C、葡萄糖等作为燃料，这些物质大量存在于人体或动物体内。生物燃料电池作为植入式体内电源把这些物质转化为电能，作为人或动物内植电源，如为血管纳米机器人、心脏起搏器、人造心脏等提供电能。

(2)第二个方面，生物燃料电池在生物质能的利用方面也具有很重要的意义，作为便携式充电电源，生物燃料电池可以广泛应用于生物芯片，笔记本电脑，手机，数码产品等。随着大屏幕手机及各种电子产品的盛行，人们对便携式充电电源的需求将会越来越大，生物燃料电池具有燃料来源广泛，易于储存，方便更换，清洁无污染等优点决定它在这个领域的应用有着潜在的优势和巨大的市场。

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