生物電池-PowerPointPresentation

1、 生 物 電 池冶金工程3班 裴理龍內(nèi)容：一.電池二.生物電池 一.電池電池的定義：電池的定義： 電池是指能將化學(xué)能、內(nèi)能、光能、原子能等形式的能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 電池的分類：電池的分類：化學(xué)電池（燃料電池、鋅錳干電池）太陽能電池（單晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池）原子能電池（核電池）生物電池 電池 最早進入市場的實用電池最早進入市場的實用電池鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)示意圖鋅錳干電池的結(jié)構(gòu)示意圖電池的結(jié)構(gòu)：電池的結(jié)構(gòu)： 二.生物電池生物電池的發(fā)展史：生物電池的發(fā)展史： 1911年，植物學(xué)家Potter用酵母和大腸桿菌進行試驗時，發(fā)現(xiàn)了微生物也可以產(chǎn)生電流從此開創(chuàng)了生物電池的研究。 2007年8

2、月，索尼公司宣布開發(fā)出一種新型的生物電池，這種電池通過使用生化酶作為催化劑，將碳水化合物（糖）轉(zhuǎn)換為電能輸出。開創(chuàng)了生物電池的新紀(jì)元。 生物電池的定義：生物電池的定義： 生物電池，是指將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置（生物質(zhì)蘊涵的能量絕大部分來自于太陽能，是綠色植物和光合細菌通過光合作用轉(zhuǎn)化而來的）。從原理上來講，生物質(zhì)能能夠直接轉(zhuǎn)化為電能主要是因為生物體內(nèi)存在與能量代謝關(guān)系密切的氧化還原反應(yīng)。這些氧化還原反應(yīng)彼此影響，互相依存，形成網(wǎng)絡(luò)，進行生物的能量代謝。生物電池的分類：生物電池的分類：單步反應(yīng)型生物電池（生物體內(nèi)的氧化還原物質(zhì)發(fā) 生氧化還原反應(yīng)制成的生物電池）生生 物物 電電 池池多步反應(yīng)

3、型生物電池（生物體內(nèi)外的氧化還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成的生物電池）細胞型生物電池（生物體細胞外的氧化還原物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)制成的生物電池）生物電池的工作原理：生物電池的工作原理：以索尼公司開發(fā)的新型生物電池為例以索尼公司開發(fā)的新型生物電池為例 生物電池包括一個由糖分解酶和介質(zhì)組成的陽極，一個由氧再生酶和介質(zhì)組成的陰極，這兩端由玻璃紙分隔開。 陽極釋放電子，氫離子通過下面的過程通過氧化酶的作用從葡萄糖中分解出來。葡萄糖 葡糖酸內(nèi)酯2H+2e- 氫離子穿過隔離器向陰極移動，一旦抵達陰極氫離子和電子就和氧結(jié)合產(chǎn)生水。 (1/2)O22H+2e- H2O 在這一過程電化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，電子穿過外部的線

4、路產(chǎn)生電能。 陽陽 極極陰陰 極極糖分解酶糖分解酶介介 質(zhì)質(zhì)介介 質(zhì)質(zhì)氧再生酶氧再生酶玻玻璃璃紙紙葡萄糖葡萄糖葡萄酸內(nèi)酯葡萄酸內(nèi)酯生物電池的優(yōu)點：生物電池的優(yōu)點：生物電池為人們所重視，有它的獨特優(yōu)點：1.原料廣泛，可以利用一般電池所不能利用的多種有機、無機物質(zhì)作為原料，甚至可利用光合作用或直接利用污水等。2.操作條件溫和，由于酶的催化作用，一般是在常溫、常壓、接近中性的環(huán)境中工作的。3.對環(huán)境友好，不含普通電池所有的酸堿，重金屬等污染物，不會對環(huán)境造成危害，是典型的綠色電池。 生物電池的應(yīng)用：生物電池的應(yīng)用： 由于生物電池的獨特優(yōu)點，使它得到了廣泛的應(yīng)用。 航天工業(yè) 電子工業(yè) 化學(xué)、化工研究 便攜式移動電源 醫(yī)療應(yīng)應(yīng) 用用 領(lǐng)領(lǐng) 域域生物電池是一種新興的，對環(huán)境友好的綠色電池！ 索尼公司開發(fā)的新型生物電池索尼公司開發(fā)的新型生物電池生物電池的發(fā)展前景生物電池的發(fā)展前景 生物電池的潛在市場是巨大的，因為它原料的廣泛可取性以及能夠提供清潔高效的能量。生物電池技術(shù)的適用性和靈活性將會擴展其潛在的市場，這個市場包括從小型的便攜式動力裝置到中等規(guī)模的工業(yè)用動力裝置。全世界范圍內(nèi)進行的產(chǎn)品研發(fā)活動正努力把可能變?yōu)楝F(xiàn)實。不久的將來，生物電池將作為心臟起搏器的電源而被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。隨著世界航天事業(yè)的不斷發(fā)展進