美国开发出容量比锂离子电池高10倍的糖类燃料电池，“3年内实用化”

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美国弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）宣布，开发出了使用多糖类的燃料电池（论文）。这种电池的容量密度比锂离子充电电池高10倍以上，该大学表示，“3年以内就能达到在手机及平板电脑等产品上使用的水平”。该电池是弗吉尼亚理工大学副教授张以恒等人开发的。

开发出糖类燃料电池的弗吉尼亚理工大学副教授张以恒（右）和论文第一作者Zhiguang Zhu（左）。（照片由弗吉尼亚理工大学农业和生命科学学院提供）

左边照片中的燃料电池的放大照片

　　自主开发的酶成为出色的催化剂

此次开发的电池利用由淀粉部分水解获得的麦芽糊精（Maltodextrin）等多糖类以及空气中的氧气来生成电力和水。使用人工合成的13种酶而非铂（Pt）作为催化剂，通过对糖做氧化处理来提取电子。

容量密度高据称是因为这些酶提取电子的效率非常高。具体来说，构成麦芽糊精的葡萄糖每个可提取24个电子。

目前，这种电池的输出功率密度为0.8mW/cm2，电流密度为6mA/cm2。使用浓度为15％的麦芽糊精时的容量密度为596Ah/kg，能量密度为298Wh/kg。据介绍，这些数值“要比锂充电电池的42Ah/kg、150Wh/kg高得多”。不过，这种电池的输出电压比锂充电电池的3.6V要低，为0.5V。

此次电池虽然容量密度及能量密度高，但由于酶的作用速度较慢，因此没有爆炸及起火的危险，这一点与使用氢气及甲醇的普通燃料电池不同。（作者：野泽 哲生，日经技术在线！供稿）