新聞網訊 近日，我校生物傳感技術研究所劉愛驊教授團隊和中科院天津工業生物技術研究所、法國Aix Marseille University、法國Université Grenoble-Alpes、愛爾蘭University of Limerick的同行合作，在國際頂級綜述性期刊《Chemical Reviews》發表了題為「Tackling the Challenges of Enzymatic (Bio)Fuel Cells」的綜述論文(Chemical Reviews,2019,119,9509−9558)。我校為該文的第一作者單位和第一通訊單位，劉愛驊教授、朱之光研究員和Elisabeth Lojou教授為共同通訊作者。
酶（生物）燃料電池（EFC）是一種特殊的燃料電池，它使用酶作為生物催化劑，通過電化學途徑將生物質燃料中的化學能直接轉化為電能。生物燃料電池反應條件溫和、原料來源廉價、生物相容性好，有望作為可攜式電源、植入式在體電源為人體的人造器官或可穿戴生物傳感器提供能源。然而，能量密度低、功率密度相對低、運行穩定性差、電壓輸出低等主要挑戰阻礙了EFC的廣泛應用。該綜述旨在探索EFC潛在的機制並提供可行的實用策略、方法來解決這些難題。首先，該綜述總結了EFC實現高能量密度的方法，特別是使用酶級聯進行深度/完全氧化燃料。第二，概述了提高EFC功率密度的策略，包括增加酶活性、促進電子轉移、使用納米材料和設計更有效的酶/電極界面。討論了組合EFC/（超級）電容器提高功率密度。第三，評估了一系列改善EFC穩定性的策略，包括採用不同的酶固定方法、調控酶的性質、設計保護性基體以及利用微生物表面展示酶。第四，突出介紹了改善EFC電池電壓的方法。最後，展望了EFC未來的發展趨勢和應用前景。
《Chemical Reviews》是美國化學會頂級綜述性期刊，在化學、材料、生命科學及相關領域中有著極高的學術影響力，影響因子為54.301。